TNY276PN引腳功能及其應(yīng)用詳解

TNY276PN是Power Integrations公司TinySwitch-III系列的一款高性能、低成本的離線式開關(guān)電源IC，廣泛應(yīng)用于各類小功率電源適配器、充電器、機(jī)頂盒、LED照明等領(lǐng)域。其最主要的特點(diǎn)是集成了高壓MOSFET、控制器、振蕩器、啟動(dòng)和保護(hù)電路于一體，極大地簡化了電源設(shè)計(jì)，降低了BOM成本，并提高了電源的可靠性和效率。理解TNY276PN的引腳功能對(duì)于正確設(shè)計(jì)和調(diào)試基于該IC的開關(guān)電源至關(guān)重要。

TNY276PN采用PDIP-8封裝，其引腳數(shù)量較少，但每個(gè)引腳都承載著關(guān)鍵的功能。下面將對(duì)TNY276PN的各個(gè)引腳進(jìn)行詳細(xì)的介紹，并探討其在實(shí)際電路中的應(yīng)用。

1. 引腳總覽

TNY276PN的8個(gè)引腳分別如下：

• BP (Bypass/Decoupling Pin): 旁路/去耦引腳

• EN/UV (Enable/Under-Voltage Pin): 使能/欠壓引腳

• FB (Feedback Pin): 反饋引腳

• NC (No Connect): 未連接

• S (Source Pin): 源極引腳

• D (Drain Pin): 漏極引腳

盡管是8引腳封裝，但其中有多個(gè)引腳的功能是并聯(lián)的，以增強(qiáng)導(dǎo)熱和降低寄生參數(shù)。具體來說，TNY276PN的PDIP-8封裝中，通常有多個(gè)引腳連接到源極（S）和漏極（D），以更好地進(jìn)行功率傳輸和散熱。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要注意這些引腳的連接方式，以確保電路的穩(wěn)定性和性能。

2. 詳細(xì)引腳功能解析

接下來，我們將逐一詳細(xì)解釋每個(gè)引腳的功能。

2.1 BP (Bypass/Decoupling Pin) - 旁路/去耦引腳

功能描述: BP引腳是TNY276PN的內(nèi)部控制電路的旁路/去耦引腳。它連接到芯片內(nèi)部的參考電壓和控制電路，為內(nèi)部低壓電路提供穩(wěn)定的供電電壓。為了確保芯片的正常工作和抑制高頻噪聲，必須在BP引腳和S引腳之間連接一個(gè)旁路電容。

應(yīng)用場(chǎng)景與注意事項(xiàng):

• 電容選擇: 通常，BP引腳需要連接一個(gè)0.1μF的陶瓷電容。這個(gè)電容的選擇至關(guān)重要，它能夠有效濾除內(nèi)部開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的高頻噪聲，并為控制電路提供穩(wěn)定的瞬態(tài)電流，防止電壓波動(dòng)導(dǎo)致芯片誤動(dòng)作。電容的ESR（等效串聯(lián)電阻）和ESL（等效串聯(lián)電感）應(yīng)盡可能小，以確保良好的高頻性能。陶瓷電容由于其低ESR和ESL特性，是首選。

• 布局布線: 在PCB布局時(shí)，BP電容應(yīng)盡可能靠近BP引腳和S引腳放置，走線要短而寬，以最大程度地減小寄生電感和寄生電阻，從而提高旁路效果。不正確的布線可能導(dǎo)致噪聲耦合，影響芯片的穩(wěn)定性。

• 電壓穩(wěn)定: BP引腳上的電壓通常由芯片內(nèi)部的穩(wěn)壓器提供，并維持在一個(gè)穩(wěn)定的值（例如5.8V左右）。這個(gè)電壓是內(nèi)部振蕩器、驅(qū)動(dòng)器和保護(hù)電路的電源。如果BP電壓不穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致芯片工作異常，甚至損壞。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，BP電容會(huì)通過內(nèi)部電流源充電，當(dāng)電壓達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，芯片才開始正常工作。這種機(jī)制為芯片提供了軟啟動(dòng)功能，減少了啟動(dòng)沖擊。

• 故障診斷: 如果BP電容失效或容量不足，可能會(huì)導(dǎo)致電源輸出不穩(wěn)定，出現(xiàn)間歇性工作，或者無法啟動(dòng)。在故障診斷時(shí)，檢查BP引腳的電壓波形和穩(wěn)定性是重要的步驟。一個(gè)紋波過大的BP電壓通常意味著旁路電容失效或布線不當(dāng)。

2.2 EN/UV (Enable/Under-Voltage Pin) - 使能/欠壓引腳

功能描述: EN/UV引腳是一個(gè)多功能引腳，它集成了使能功能和欠壓保護(hù)功能。

• 使能功能: 通過控制EN/UV引腳的電壓，可以使能或禁用TNY276PN的工作。當(dāng)EN/UV引腳電壓高于一定閾值時(shí)，芯片被使能；當(dāng)電壓低于另一閾值時(shí)，芯片被禁用。這允許外部電路控制電源的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、遙控開關(guān)等功能。

• 欠壓保護(hù) (Under-Voltage Protection - UVP): EN/UV引腳還兼具輸入欠壓保護(hù)功能。當(dāng)輸入電壓（通常通過電阻分壓器連接到EN/UV引腳）低于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，TNY276PN將停止工作，以防止電源在輸入電壓過低時(shí)產(chǎn)生不穩(wěn)定的輸出或過大的損耗。

應(yīng)用場(chǎng)景與注意事項(xiàng):

• 反饋回路連接: 在實(shí)際應(yīng)用中，EN/UV引腳通常作為反饋回路的一部分，用于調(diào)節(jié)輸出電壓或電流。通過將光耦的集電極連接到EN/UV引腳，輸出電壓的變化會(huì)通過光耦的導(dǎo)通程度改變EN/UV引腳的電流，進(jìn)而影響芯片的占空比，從而穩(wěn)定輸出。TNY276PN采用ON/OFF控制方式，即通過控制開關(guān)管的開關(guān)次數(shù)來調(diào)節(jié)輸出，而不是傳統(tǒng)的PWM占空比調(diào)節(jié)。當(dāng)EN/UV引腳的電流低于某個(gè)閾值時(shí)，芯片的開關(guān)動(dòng)作被禁止；當(dāng)電流高于閾值時(shí)，開關(guān)動(dòng)作被允許。這種控制方式在輕載時(shí)能夠提高效率。

• 啟動(dòng)電流: TNY276PN具有一個(gè)內(nèi)部啟動(dòng)電流源，在啟動(dòng)初期，通過D引腳對(duì)BP電容充電。一旦BP電壓達(dá)到內(nèi)部設(shè)定的閾值，芯片開始工作。EN/UV引腳的電流是調(diào)節(jié)輸出的關(guān)鍵。在空載或輕載時(shí)，芯片會(huì)通過跳周期（cycle skipping）的方式工作，即在多個(gè)開關(guān)周期中，只有部分周期進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，以維持輸出電壓，從而降低損耗。

• 輸入欠壓檢測(cè): 為了實(shí)現(xiàn)輸入欠壓保護(hù)，可以將高壓直流母線通過兩個(gè)串聯(lián)電阻分壓后連接到EN/UV引腳。當(dāng)母線電壓過低時(shí)，EN/UV引腳電壓也會(huì)隨之降低，當(dāng)達(dá)到欠壓閾值時(shí)，芯片停止工作。這有助于保護(hù)后續(xù)電路，避免在輸入電壓不穩(wěn)定時(shí)出現(xiàn)異常。電阻分壓器的設(shè)計(jì)需要精確計(jì)算，以確保在期望的欠壓點(diǎn)觸發(fā)保護(hù)。

• 外部控制: EN/UV引腳也可以用于外部控制，例如通過一個(gè)NPN晶體管或一個(gè)微控制器來控制其電壓，從而實(shí)現(xiàn)電源的遠(yuǎn)程開關(guān)功能。例如，當(dāng)微控制器需要關(guān)閉電源時(shí)，可以將EN/UV引腳拉低，使TNY276PN停止工作。

• 噪聲抑制: 由于EN/UV引腳是一個(gè)敏感的控制引腳，其布線應(yīng)遠(yuǎn)離噪聲源，并采取適當(dāng)?shù)臑V波措施，例如在EN/UV引腳上并聯(lián)一個(gè)小電容，以抑制高頻噪聲干擾，防止誤觸發(fā)。

2.3 FB (Feedback Pin) - 反饋引腳

功能描述: FB引腳是TNY276PN的反饋輸入引腳，用于接收來自光耦的反饋信號(hào)。通過調(diào)節(jié)流過FB引腳的電流，芯片能夠感知輸出電壓或電流的變化，并相應(yīng)地調(diào)整開關(guān)動(dòng)作，從而穩(wěn)定輸出。

應(yīng)用場(chǎng)景與注意事項(xiàng):

• 光耦連接: 在隔離型開關(guān)電源中，F(xiàn)B引腳通常與光耦的集電極相連。光耦的原邊（發(fā)光二極管）由輸出側(cè)的誤差放大器（例如TL431）驅(qū)動(dòng)。當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，TL431調(diào)節(jié)流過光耦LED的電流，從而改變光耦三極管的導(dǎo)通程度，進(jìn)而影響FB引腳的電流。

• 恒壓/恒流控制:

• 恒壓控制 (CV): 在恒壓應(yīng)用中，F(xiàn)B引腳上的電流變化反映了輸出電壓的變化。TNY276PN內(nèi)部的比較器會(huì)根據(jù)FB引腳電流的大小來決定是否開啟下一個(gè)開關(guān)周期。當(dāng)FB引腳電流超過一定閾值時(shí)，表示輸出電壓偏高，芯片會(huì)跳過一些開關(guān)周期；當(dāng)FB引腳電流低于閾值時(shí)，表示輸出電壓偏低，芯片會(huì)增加開關(guān)周期。這種ON/OFF控制方式在輕載時(shí)能夠顯著提高效率。

• 恒流控制 (CC): 在恒流應(yīng)用中，尤其是在LED驅(qū)動(dòng)電源中，F(xiàn)B引腳也可以用于接收反映輸出電流的信號(hào)。這通常通過在輸出端串聯(lián)一個(gè)采樣電阻，并通過運(yùn)放或?qū)Ｓ秒娏鳈z測(cè)IC將采樣電壓轉(zhuǎn)換為控制FB引腳電流的信號(hào)。

• 偏置電流: FB引腳通常有一個(gè)內(nèi)部偏置電流源，確保在光耦沒有導(dǎo)通時(shí)，F(xiàn)B引腳保持在一個(gè)基準(zhǔn)電壓。

• 軟啟動(dòng): 在啟動(dòng)過程中，F(xiàn)B引腳上的電流也會(huì)受到內(nèi)部軟啟動(dòng)電路的影響，逐步增加開關(guān)占空比，減少啟動(dòng)沖擊。

• 噪聲敏感性: FB引腳同樣對(duì)噪聲敏感，其布線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高頻開關(guān)節(jié)點(diǎn)，并注意采取適當(dāng)?shù)臑V波措施，以防止噪聲耦合導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定。在某些情況下，為了平滑F(xiàn)B引腳的信號(hào)，可能需要在FB引腳上并聯(lián)一個(gè)小的電容。

• 輸出電壓調(diào)節(jié): 通過改變光耦反饋回路中的分壓電阻（通常是TL431的參考電壓分壓器），可以方便地調(diào)節(jié)輸出電壓。

2.4 NC (No Connect) - 未連接

功能描述: NC引腳表示該引腳在芯片內(nèi)部沒有連接到任何電路。

應(yīng)用場(chǎng)景與注意事項(xiàng):

• 物理連接: 盡管NC表示“未連接”，但在PCB設(shè)計(jì)中，為了增強(qiáng)機(jī)械穩(wěn)定性，有時(shí)會(huì)將NC引腳連接到不帶電的焊盤上。

• 避免連接: 重要的是不要將NC引腳連接到任何電壓或信號(hào)線上，以防止?jié)撛诘母蓴_或損壞芯片。即使該引腳在當(dāng)前型號(hào)中未連接，未來的產(chǎn)品迭代或不同的封裝版本可能會(huì)賦予其新的功能。

• 散熱考量: 對(duì)于PDIP-8封裝，有時(shí)為了更好的散熱，NC引腳所在的區(qū)域可能會(huì)設(shè)計(jì)為更大的銅箔面積，以幫助將芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去。

2.5 S (Source Pin) - 源極引腳

功能描述: S引腳是TNY276PN內(nèi)部集成的高壓MOSFET的源極。它是MOSFET的公共地參考點(diǎn)，也是芯片內(nèi)部所有控制電路的共同參考地。

應(yīng)用場(chǎng)景與注意事項(xiàng):

• 地線連接: S引腳必須直接連接到電源的初級(jí)地（GND）。這是整個(gè)初級(jí)電路的基準(zhǔn)點(diǎn)。所有初級(jí)側(cè)的信號(hào)和電壓都相對(duì)于S引腳進(jìn)行測(cè)量。

• 大電流路徑: S引腳是高壓MOSFET的電流回流路徑，因此在PCB布局時(shí)，S引腳的走線應(yīng)盡量粗短，以減小寄生電阻和寄生電感。過長的或過細(xì)的S引腳走線會(huì)導(dǎo)致較大的電壓降，影響芯片的性能和效率，并可能引入噪聲。

• 散熱考量: 由于S引腳是功率開關(guān)管的一部分，通過它的電流可能較大，因此在PDIP-8封裝中，通常會(huì)有多個(gè)引腳并聯(lián)作為S引腳（例如引腳1、2、3），以提供更低的導(dǎo)通電阻和更好的散熱能力。在PCB設(shè)計(jì)中，應(yīng)將這些并聯(lián)的S引腳連接到大的銅箔區(qū)域，以幫助散熱。

• EMI/EMC: S引腳的良好接地對(duì)于抑制EMI（電磁干擾）和確保EMC（電磁兼容性）至關(guān)重要。一個(gè)干凈、穩(wěn)定的S引腳地平面有助于減少共模噪聲和輻射干擾。

• 電壓參考: BP電容和EN/UV引腳上的電壓都相對(duì)于S引腳進(jìn)行測(cè)量和穩(wěn)定。因此，S引腳的穩(wěn)定性直接影響芯片內(nèi)部控制電路的正常運(yùn)行。

2.6 D (Drain Pin) - 漏極引腳

功能描述: D引腳是TNY276PN內(nèi)部集成的高壓MOSFET的漏極。它直接連接到高壓直流母線（通常通過變壓器初級(jí)繞組和整流橋）。MOSFET的開關(guān)動(dòng)作控制著流過變壓器初級(jí)繞組的電流，從而實(shí)現(xiàn)能量從初級(jí)側(cè)向次級(jí)側(cè)的傳輸。

應(yīng)用場(chǎng)景與注意事項(xiàng):

• 高壓連接: D引腳直接連接到高壓直流母線。在電路設(shè)計(jì)時(shí)，必須確保D引腳的耐壓能力滿足應(yīng)用需求，TNY276PN系列通常具有較高的漏源電壓耐受能力，以適應(yīng)寬范圍的交流輸入電壓。

• 功率傳輸: D引腳是開關(guān)電源中功率傳輸?shù)暮诵穆窂?。?dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，D引腳將電流從直流母線引入變壓器初級(jí)繞組；當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)，變壓器初級(jí)繞組中的能量通過反激電壓傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)。

• 開關(guān)噪聲: D引腳是高壓、高頻開關(guān)節(jié)點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生大量的開關(guān)噪聲和EMI。在PCB布局時(shí)，D引腳的走線應(yīng)盡量短，并遠(yuǎn)離敏感信號(hào)線，以減少噪聲耦合。同時(shí)，需要通過合適的Snubber電路（例如RCD緩沖電路）來吸收漏極尖峰電壓，保護(hù)MOSFET不被過壓損壞，并降低EMI。

• 散熱考量: D引腳是主要的功率耗散點(diǎn)之一。在PDIP-8封裝中，通常會(huì)有多個(gè)引腳并聯(lián)作為D引腳（例如引腳5、6、7、8），以提供更好的散熱通道。在PCB設(shè)計(jì)中，D引腳應(yīng)連接到盡可能大的銅箔區(qū)域，并可能需要額外的散熱片或散熱孔，以確保芯片在工作時(shí)的溫度保持在允許范圍內(nèi)。過高的結(jié)溫會(huì)縮短芯片的壽命。

• 啟動(dòng)電流源: 在啟動(dòng)初期，TNY276PN內(nèi)部的啟動(dòng)電流源通過D引腳對(duì)BP電容充電。一旦BP電壓達(dá)到啟動(dòng)閾值，啟動(dòng)電流源關(guān)閉，芯片開始正常開關(guān)工作。這種設(shè)計(jì)簡化了外部啟動(dòng)電路，提高了系統(tǒng)可靠性。

• 電流限制: TNY276PN內(nèi)部集成了周期性電流限制功能。當(dāng)D引腳電流超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，MOSFET會(huì)立即關(guān)斷，從而保護(hù)芯片和外部電路免受過流損壞。這個(gè)電流限制是逐周期（cycle-by-cycle）的，提供了快速而有效的保護(hù)。

• 過壓保護(hù) (OVP): 雖然TNY276PN本身沒有直接的次級(jí)OVP功能，但在變壓器漏感引起的漏極尖峰電壓過高時(shí)，內(nèi)部的過壓保護(hù)功能會(huì)通過偵測(cè)D引腳電壓來防止MOSFET被擊穿。

3. TNY276PN的工作原理概要

了解了TNY276PN的各個(gè)引腳功能后，我們可以大致勾勒出其工作原理：

1. 啟動(dòng): 當(dāng)交流輸入電壓經(jīng)過整流濾波后，高壓直流母線通過TNY276PN內(nèi)部的啟動(dòng)電流源（連接在D引腳和BP引腳之間）對(duì)BP電容充電。當(dāng)BP電容上的電壓達(dá)到內(nèi)部設(shè)定的啟動(dòng)閾值（例如5.8V）時(shí)，芯片開始工作。

2. 開關(guān)動(dòng)作: 芯片內(nèi)部的振蕩器開始工作，驅(qū)動(dòng)高壓MOSFET以固定的頻率（例如132kHz）進(jìn)行開關(guān)。MOSFET的導(dǎo)通和關(guān)斷受控于內(nèi)部的ON/OFF控制邏輯。

3. 能量傳輸: 當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，變壓器初級(jí)繞組的電流線性增加，能量存儲(chǔ)在變壓器中。當(dāng)MOSFET關(guān)斷時(shí)，變壓器初級(jí)繞組產(chǎn)生反激電壓，存儲(chǔ)的能量通過次級(jí)繞組傳輸?shù)捷敵鰝?cè)，并經(jīng)過整流濾波后提供給負(fù)載。

4. 反饋調(diào)節(jié): 次級(jí)側(cè)的輸出電壓通過TL431和光耦電路反饋到TNY276PN的FB引腳。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，光耦的導(dǎo)通程度增加，導(dǎo)致FB引腳的電流增加。芯片內(nèi)部的控制邏輯會(huì)根據(jù)FB引腳的電流大小，跳過一部分開關(guān)周期（減少開關(guān)次數(shù)），從而降低輸出電壓。反之，當(dāng)輸出電壓降低時(shí)，F(xiàn)B引腳電流減小，芯片會(huì)增加開關(guān)次數(shù)，使輸出電壓回升。這種ON/OFF控制方式實(shí)現(xiàn)了輸出電壓的穩(wěn)定。

5. 保護(hù)功能: TNY276PN集成了多種保護(hù)功能，包括：

• 過流保護(hù) (OCP): 通過監(jiān)測(cè)D引腳的電流，當(dāng)電流超過設(shè)定閾值時(shí)，MOSFET立即關(guān)斷。

• 過溫保護(hù) (OTP): 當(dāng)芯片內(nèi)部溫度超過安全閾值時(shí)，芯片會(huì)停止工作，防止熱損壞。

• 欠壓保護(hù) (UVP): 通過EN/UV引腳檢測(cè)輸入電壓，當(dāng)輸入電壓過低時(shí)，芯片停止工作。

• 輸出短路保護(hù): 在輸出短路時(shí)，由于反饋回路失效，TNY276PN會(huì)進(jìn)入打嗝模式（hiccup mode），間歇性地嘗試啟動(dòng)，以降低平均功耗并防止損壞。

• 開環(huán)保護(hù): 當(dāng)反饋回路開路時(shí)，芯片會(huì)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

4. 典型應(yīng)用電路

TNY276PN的典型應(yīng)用電路是一個(gè)隔離型反激式開關(guān)電源。

• 輸入部分: 交流輸入電壓經(jīng)過整流橋和高壓濾波電容（C_IN）濾波后，形成高壓直流母線。

• 初級(jí)側(cè):

• 變壓器 (Transformer): 核心組件，用于能量存儲(chǔ)和隔離。初級(jí)繞組連接到高壓直流母線和TNY276PN的D引腳。

• TNY276PN: 開關(guān)電源控制器，其D引腳連接變壓器初級(jí)繞組，S引腳接地，BP引腳連接旁路電容，EN/UV引腳和FB引腳連接反饋回路。

• RCD Snubber電路: 通常連接在D引腳和直流母線之間，由電阻、電容和二極管組成，用于吸收MOSFET關(guān)斷時(shí)變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓，保護(hù)MOSFET。

• 次級(jí)側(cè):

• 整流二極管: 將變壓器次級(jí)繞組的交流電壓整流為脈動(dòng)直流。

• 輸出濾波電容 (C_OUT): 濾波平滑整流后的電壓，提供穩(wěn)定的直流輸出。

• 負(fù)載: 接收電源的輸出。

• 反饋回路:

• TL431 (可編程穩(wěn)壓器): 位于次級(jí)側(cè)，與分壓電阻共同檢測(cè)輸出電壓。當(dāng)輸出電壓偏離設(shè)定值時(shí)，TL431調(diào)節(jié)其陰極電流。

• 光耦 (Optocoupler): 提供初級(jí)和次級(jí)之間的隔離。光耦的LED連接到TL431的陰極，通過TL431調(diào)節(jié)LED電流。光耦的三極管集電極連接到TNY276PN的FB引腳（或EN/UV引腳，取決于設(shè)計(jì)），發(fā)射極連接到TNY276PN的S引腳（地）。通過光耦的導(dǎo)通程度，將次級(jí)側(cè)的電壓變化反饋給初級(jí)側(cè)的TNY276PN，形成閉環(huán)控制。

5. TNY276PN設(shè)計(jì)考量與優(yōu)化

在基于TNY276PN進(jìn)行電源設(shè)計(jì)時(shí)，除了理解引腳功能，還需要考慮以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

5.1 變壓器設(shè)計(jì)

變壓器是反激式電源的核心。其設(shè)計(jì)參數(shù)直接影響電源的性能、效率、溫升和EMI。主要參數(shù)包括：

• 匝數(shù)比 (Turns Ratio): 決定輸出電壓與初級(jí)側(cè)反射電壓的關(guān)系。

• 初級(jí)電感量 (Primary Inductance): 影響峰值電流、開關(guān)頻率和效率。

• 磁芯材料與尺寸: 決定變壓器的飽和特性、損耗和功率處理能力。

• 繞組方式: 影響漏感、分布電容和EMI。優(yōu)化繞組方式可以顯著降低漏感，從而減小D引腳的電壓尖峰，降低RCD Snubber的損耗。

Power Integrations提供了PI Expert設(shè)計(jì)軟件，可以輔助工程師進(jìn)行變壓器設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化，大大簡化了設(shè)計(jì)過程。

5.2 元器件選擇

除了TNY276PN本身，其他關(guān)鍵元器件的選擇也至關(guān)重要：

• 高壓輸入電容 (Bulk Capacitor): 決定輸入紋波電壓、PFC（功率因數(shù)校正）性能（如果需要）以及保持時(shí)間。

• 輸出整流二極管: 肖特基二極管常用于低壓輸出，具有較低的正向壓降和較快的恢復(fù)時(shí)間，有助于提高效率。反向恢復(fù)時(shí)間（trr）和反向恢復(fù)電荷（Qrr）對(duì)于高頻開關(guān)電源的效率和EMI性能至關(guān)重要。

• 輸出濾波電容: 影響輸出紋波、瞬態(tài)響應(yīng)和壽命。需要選擇低ESR、長壽命的電解電容。在某些對(duì)紋波要求嚴(yán)格的應(yīng)用中，可能需要增加陶瓷電容來濾除高頻噪聲。

• Snubber電路元件: RCD參數(shù)的選取需要平衡效率和漏極尖峰抑制。電阻的功率額定值要足夠，電容的耐壓和ESR也要滿足要求。

• 反饋回路元件: TL431、光耦和分壓電阻的選擇，決定了輸出電壓的精度和穩(wěn)定性。光耦的CTR（電流傳輸比）特性會(huì)影響反饋環(huán)路的增益和穩(wěn)定性。

5.3 PCB布局布線

良好的PCB布局布線是確保電源性能和EMI/EMC的關(guān)鍵。

• 大電流環(huán)路最小化: 初級(jí)側(cè)大電流回路（輸入電容、變壓器初級(jí)繞組、TNY276PN的D和S引腳）和次級(jí)側(cè)大電流回路（次級(jí)繞組、整流二極管、輸出電容、負(fù)載）的面積應(yīng)盡可能小，以減少輻射EMI和寄生電感。

• 地線布局: 初級(jí)地和次級(jí)地應(yīng)分開，通過光耦和Y電容連接。初級(jí)地平面要寬大，S引腳直接連接到初級(jí)地。

• D引腳走線: D引腳到變壓器初級(jí)繞組的走線應(yīng)短而直，避免銳角。Snubber電路應(yīng)靠近D引腳放置。

• 敏感信號(hào)線: BP、EN/UV、FB引腳的走線應(yīng)遠(yuǎn)離高壓、高頻噪聲源，必要時(shí)進(jìn)行屏蔽或局部覆銅。

• 散熱: 功率耗散元件（TNY276PN、整流二極管）應(yīng)有足夠的銅箔面積進(jìn)行散熱，必要時(shí)增加散熱孔或散熱片。

• Y電容放置: Y電容（跨接初級(jí)地和次級(jí)地）應(yīng)靠近變壓器放置，并且其走線應(yīng)短而粗，以有效抑制共模噪聲。

5.4 EMI/EMC優(yōu)化

開關(guān)電源是EMI的主要來源之一。優(yōu)化EMI/EMC需要多方面考量：

• 變壓器設(shè)計(jì): 采用三明治繞組、屏蔽繞組等技術(shù)可以有效降低耦合電容和漏感，從而減少共模和差模噪聲。

• Snubber電路: 合適的Snubber電路不僅保護(hù)MOSFET，還能有效吸收能量，減少高頻尖峰，降低傳導(dǎo)和輻射EMI。

• 共模扼流圈: 在輸入端增加共模扼流圈可以有效抑制共模噪聲。

• X/Y電容: X電容用于抑制差模噪聲，Y電容用于抑制共模噪聲并提供初次級(jí)隔離。

• 屏蔽: 在某些對(duì)EMI要求極高的應(yīng)用中，可能需要增加金屬屏蔽罩。

• 布局布線: 如前所述，優(yōu)化大電流環(huán)路、地線和敏感信號(hào)線的布局是降低EMI的基礎(chǔ)。

5.5 保護(hù)機(jī)制

雖然TNY276PN內(nèi)部集成了多種保護(hù)功能，但在特定應(yīng)用中，可能還需要考慮外部保護(hù)：

• 輸入過壓保護(hù): 通過TVS管或MOV（金屬氧化物壓敏電阻）在輸入端提供浪涌保護(hù)。

• 次級(jí)過流保護(hù): 對(duì)于某些應(yīng)用，可能需要額外的次級(jí)過流檢測(cè)電路，例如通過串聯(lián)電阻和比較器。

• 次級(jí)過壓保護(hù): 雖然TNY276PN在開環(huán)時(shí)會(huì)有一定的保護(hù)機(jī)制，但在某些極端情況下，為了更可靠地保護(hù)負(fù)載，可能需要獨(dú)立的次級(jí)過壓保護(hù)電路，例如使用TL431和可控硅。

6. TNY276PN的優(yōu)勢(shì)與局限性

6.1 優(yōu)勢(shì)

• 高集成度: 將高壓MOSFET、控制器和多種保護(hù)功能集成在一個(gè)芯片內(nèi)，極大地簡化了電源設(shè)計(jì)，減少了外部元器件數(shù)量和PCB面積。

• 成本效益: 由于高集成度，BOM成本顯著降低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

• 高效率: 采用ON/OFF控制方式，在輕載和空載時(shí)能夠自動(dòng)跳過開關(guān)周期，大大提高了空載和輕載效率，滿足日益嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)。

• 完善的保護(hù)功能: 內(nèi)置過流、過溫、欠壓、輸出短路、開環(huán)等保護(hù)，提高了電源的可靠性。

• 寬輸入電壓范圍: 能夠適應(yīng)全球范圍內(nèi)的交流輸入電壓，應(yīng)用靈活。

• 優(yōu)秀的EMI性能: 采用跳頻技術(shù)和抖動(dòng)頻率技術(shù)，有助于降低EMI。

• 啟動(dòng)迅速: 內(nèi)部啟動(dòng)電流源確保了快速啟動(dòng)。

• 小尺寸封裝: PDIP-8封裝易于生產(chǎn)，并適用于緊湊型設(shè)計(jì)。

6.2 局限性

• 功率限制: TNY276PN屬于小功率開關(guān)電源IC，通常適用于功率范圍在幾瓦到十幾瓦的應(yīng)用。對(duì)于更高功率的應(yīng)用，需要選擇其他更大型號(hào)的IC。

• ON/OFF控制的局限: 雖然ON/OFF控制在輕載時(shí)效率高，但在某些特定的負(fù)載條件下，可能會(huì)導(dǎo)致輸出紋波略大，或者在音頻范圍內(nèi)產(chǎn)生可聞噪聲（盡管TNY276PN通過一些技術(shù)盡可能減少了這種情況）。

• 無法實(shí)現(xiàn)PFC: TNY276PN是單級(jí)反激，不具備PFC功能。對(duì)于需要高功率因數(shù)（例如大于0.9）的應(yīng)用，需要額外的PFC級(jí)或選擇集成PFC功能的IC。

• 反饋依賴光耦: 隔離型應(yīng)用需要光耦，這會(huì)增加BOM成本和PCB面積，并引入一定的延時(shí)，影響瞬態(tài)響應(yīng)。

7. 總結(jié)

TNY276PN作為一款經(jīng)典的離線式開關(guān)電源IC，以其高集成度、高效率和完善的保護(hù)功能，在小功率電源領(lǐng)域占據(jù)重要地位。深入理解其每個(gè)引腳的功能及其在電路中的作用，是成功設(shè)計(jì)和調(diào)試基于TNY276PN的電源的關(guān)鍵。從BP引腳的去耦，到EN/UV引腳的使能和欠壓保護(hù)，再到FB引腳的反饋控制，以及D和S引腳作為功率傳輸?shù)暮诵?，每個(gè)引腳都承載著特定的任務(wù)。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要綜合考慮變壓器設(shè)計(jì)、元器件選擇、PCB布局布線以及EMI/EMC優(yōu)化等多方面因素，才能充分發(fā)揮TNY276PN的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出穩(wěn)定、高效、可靠的開關(guān)電源。隨著技術(shù)的發(fā)展，像TNY276PN這樣高集成度的控制器將繼續(xù)在消費(fèi)電子、工業(yè)控制和LED照明等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。