LinkSwitch―TN系列節能型單片開關電源的電路設計

摘要：在某些家用電器的控制電源以及智能化電能表、住宅供熱控制器中，允許使用非隔離電源。介紹了一種LinkSwitch－TN系列單片開關電源，可取代傳統的阻容降壓式線性電源，為實現高效節能型小功率開關電源的優化設計創造了有利條件。

關鍵詞：節能；單片開關電源；Buck電路；Buck?Boost電路；設計

0 引言

某些電子設備和家用電器并不需要使用輸入與輸出完全隔離的開關電源。例如，直流電機的驅動電源，空調、無霜冰箱和微波爐中的穩壓電源，它們本身就屬于隔離系統，因此可由非隔離式開關電源供電，但要求這種開關電源的電路簡單、電源效率高。

PI公司于2004年1月最新推出LinkSwitch—TN系列四端非隔離式、節能型單片開關電源專用IC，它是專門為取代家用電器及工業領域所用小功率線性電源而設計的，不僅能去掉笨重的電源變壓器，還克服了阻容降壓式線性電源負載特性差的缺陷。LinkSwitch—TN系列包含LNK304P／G、LNK305P／G、LNK306P／G共6種型號，最大輸出電流為360mA，適用于家用電器中的控制電源以及LED驅動器。

1 LinkSwitch—TN系列單片開關電源的性能特點

1）LinkSwitch—TN系列產品能以最少數量的外圍元器件，構成非隔離式、節能型開關電源。與傳統的“無源（靠電容降壓）”解決方案相比，LinkSwitch－TN采用了EcoSmartR節能技術，不僅能達到比電容降壓式線性穩壓電源更高的效率，而且可提高功率因數。

2）使用靈活，既可設計成正壓輸出的降壓式（Buck）電路，亦可設計成負壓輸出的降壓或升壓式（Buck-Boost）電路、降壓式LED恒流驅動電路，能滿足不同用戶的需要。

3）輸入電壓范圍寬，在交流85～265V范圍內具有良好的電壓調整率和負載調整率。有兩種工作模式可供選擇，即連續模式（CCM），不連續模式（DCM），多數情況下選擇不連續模式。

4）抗干擾能力強，低功耗。LinkSwitch—TN的開關頻率為66kHz，頻率抖動范圍是4kHz。利用頻率抖動技術能將電磁干擾降低10dB，還能減小EMI濾波器的功耗。功率MOSFET能快速導通，并且無過沖現象。當電源空載且輸入電壓為230V時，采用自供電降壓電路的功耗僅為80mW；采用外部偏置電路時的功耗低至12mW。

5）保護功能完善。芯片內部有短路后自動重啟動的保護電路、開環故障檢測及保護電路、限流保護電路和具有滯后特性的過熱保護電路。

在交流固定輸入230（1±15％）V或交流寬范圍輸入（亦稱通用輸入）時，LinkSwitch—TN的最大輸出電流值見表1。

表1 LinkSwicth—TN系列產品的最大輸出電流值 mA

2 LinkSwitch—TN系列單片開關電源的接線方式

2.1 LinkSwitch—TN的7種電路接線方式

LinkSwitch—TN的7種接線方式分別如圖1（a）～（g）所示。用戶可根據需要選其中一種電路。

（a）正端降壓式直接反饋電路

（b）正端降壓式光耦反饋電路

（c）負端降壓式光耦反饋電路

（d）負端降壓式LED恒流驅動電路

（e）正端升壓／降壓式直接反饋電路