【例1-21】 5V/2A（峰值3A）输出开关电源电路
图1-23所示电路采用TinySwitch-PK器件，可以提供10W的连续输出功率和15W的峰值功率。电路具有高的效率，符合CEC能源之星对带载效率的要求（要求为70.5%，可达到74.6%），低空载功耗（在230V AC交流输入时小于100mW），符合CISPR-22/EN55022B对EMI限制的要求，EMI裕量为10dBμV，并具有可扩展保护、可选锁存过压保护(OVP)、可选锁存过流保护(OCP)、集成的迟滞热关断保护功能，自动重启动功能允许无限制的短路输出等功能。TinySwitch-PK系列器件引脚功能如下：
图1-23 5V/2A（峰值3A）输出开关电源电路
（1）漏极(D)引脚。MOSFET的漏极连接点，在开启及稳态工作时提供内部工作电流。
（2）旁路/多功能(BP/M)引脚。此引脚有如下多项功能。
·一个外部旁路电容连接到这个引脚，用于生成内部5.85V的供电电源。
·作为外部限流点设定，根据所使用电容的数值选择电流限流值。使用数值为0.1μF的电容会工作在标准的电流限流值上；使用数值为1μF的电容会将电流限流值降低到相邻更小型号的标准电流限流值；使用数值为10μF的电容会将电流限流值升高到相邻更大型号的标准电流限流值。
·提供了关断功能。在输入掉电或检测出电压欠压状态时，当流入旁路引脚的电流超过7mA时关断器件，直到BP/M电压下降到4.9V之下。
·可将一个稳压管从BP/M引脚连接到偏置绕组供电端实现输出过压保护。
（1）漏极(D)引脚。MOSFET的漏极连接点，在开启及稳态工作时提供内部工作电流。
（2）旁路/多功能(BP/M)引脚。此引脚有如下多项功能。
·一个外部旁路电容连接到这个引脚，用于生成内部5.85V的供电电源。
·作为外部限流点设定，根据所使用电容的数值选择电流限流值。使用数值为0.1μF的电容会工作在标准的电流限流值上；使用数值为1μF的电容会将电流限流值降低到相邻更小型号的标准电流限流值；使用数值为10μF的电容会将电流限流值升高到相邻更大型号的标准电流限流值。
·提供了关断功能。在输入掉电或检测出电压欠压状态时，当流入旁路引脚的电流超过7mA时关断器件，直到BP/M电压下降到4.9V之下。
·可将一个稳压管从BP/M引脚连接到偏置绕组供电端实现输出过压保护。
（3）使能/欠压(EN/UV)引脚。这一引脚有多项功能，输入使能信号及电压欠压检测。在正常工作下，MOSFET的开关由此引脚控制。当从此引脚拉出的电流大于某个阈值电流时，MOSFET将被关断。当此引脚的电流小于某个阈值电流时，MOSFET将被重新开启。对阈值电流的调制可以防止群脉冲现象的发生。阈值电流值在75～115μA之间。在EN/UV引脚和DC电压间连接一个外部电阻可以用来检测输入电压的欠压情况。如果没有外部电阻连接到此引脚，可检测出这一情况并禁止输入电压欠压保护功能。
（4）源极(S)引脚。内部连接到MOSFET的源极，用于高压功率的返回节点及控制电路的参考点。
在图1-23所示电路中，二极管VD1、VD2、VD3和VD4以及电容C1、C2对AC输入进行整流和滤波，电容C1、C2、L1和L2提供差模和共模EMI滤波。U1中的控制器通过光电耦合器U2接收来自次级的反馈，这样可以使能或禁止MOSFET的开关，以维持输出电压的稳定。流经U2A内LED的电流代表输出电压，从而将等比例的电流拉出EN/UV引脚，一旦超过EN/UV引脚的关断阈值电流(90μA)，将跳过开关周期。当EN/UV引脚流出的电流低于关断阈值电流时，开关周期将重新使能。为了改善纹波，需要对EN/UV引脚阈值电流进行调制，以确保均匀的使能周期。在连续输出功率工作条件下，TinySwitch-PK器件的工作频率为132kHz。它具有独特的峰值模式特性，在峰值负载条件下可以将电流限流点提升30%，并使开关频率增大一倍，达到264kHz。这样就无须通过增加器件或磁芯尺寸来实现峰值功率。
该电源由R7和VR1构成可选过压保护(OVP)电路，在输出端出现过压时，偏置绕组电压将会升高，电流被推入BP/M引脚。当其电流超过7mA时，U1将关断，直到断开交流输入后BP/M电压下降到4.8V以下。可选过流保护(OCP)电路如图1-24所示，它由VT1、VT2、C14、R16和R27构成。发生过载（过功率）时，输出电压将下降，流经U2光电耦合器的反馈电流减小将导致VT2关断，从而对电容C14进行充电并使VT1导通，使电流经二极管VD9流入BP/M引脚，从而实现锁存关断功能。在图1-23所示电路的设计中应注意以下设计要点：
图1-24 可选过流保护（OCP）电路
（1）应使在高压和最大过载条件下最大漏极电压小于650V，根据需要可调整R1、R2和C3的值。要避免钳位电路功耗过大（R1和R2的值较低，而C3的值较高），否则将导致空载功耗的增加。将快速阻断二极管(VD5，如1N4937或FR107）与一个100Ω电阻(R3)串联使用。
（2）确保二极管的反向恢复时间不超过500ns，选择这类二极管可利用部分钳位能量，这将提高电路效率。
（3）变压器磁芯大小和绕组线径大小应根据峰值功率和连续输出功率的平均值进行选择。
（4）RC缓冲电路（R4、R5和C4）用于降低辐射EMI，使用两个串联电阻，可以符合所要求的700V峰值电压额定值。
（5）VD7和VD8连接至独立次级绕组，可以分流输出电流和提高效率。
（6）变压器具备频率调制特性和屏蔽技术，无须使用Y电容，而可以使用简单的EMI滤波。
（7）若为密闭式适配器设计，应将金属散热片与源极引脚连接（插入PCB插槽）。