Импульсный источник питания 12W на микросхеме TNY278P (TinySwitch-III).

Введение:

Данный документ описывает источник питания с универсальным входом, 12V, 1А, построенный по обратноходовой топологии на базе микросхемы TNY278P (семейство TinySwitch-III, Power Integrations). Документ содержит полную спецификацию на источник питания, его схему, перечень элементов, параметры и конструкцию трансформатора, а также замеры, произведенные во время работы опытного образца.

Внешний вид платы:

Рис.1 Внешний вид печатного узла (сверху).

 

Рис. 2 Внешний вид печатного узла (снизу).

Спецификация на источник питания:

Параметр	Обозначение	Мин.	Норма	Макс.	Ед. Изм.
Вход: Напряжение Частота Потребление на Х/Х (без дополнительной обмотки). Потребление на Х/Х (с дополнительной обмоткой).	Vin fline	85 47	50/60	265 64 0.15 0.05	VAC Hz W W
Выход Выходное напряжение Выходная пульсация Выходной ток. Полная выходная мощность Продолжительная выходная мощность	Vout Vripple Iout   Pout	11   1   12	12	13 100	V mV A   W
КПД При полной нагрузке Среднее требуемое КПД при нагрузке 25%, 50%, 75% и 100% от Pout	n ncec	75 71.3			% %
Уровень ЭМИ Безопасность	Удовлетворяет требованиям: CISPR22B/EN55022B, IEC950, UL1950 класс 2.
Рабочий температурный диапазон	Tamb	0	_	50	C

Схема источника питания:

Рис. 3 Схема источника питания.

Описание работы схемы:

1) Входной выпрямитель и фильтр.

Переменное напряжение со входа выпрямляется диодами D1-D4. Конденсаторы С1 и С2 фильтруют выпрямленное напряжеие. Дроссель L1 вместе с конденсаторами С1 и С2 формируют П-образный фильтр для подавления дифференциальной помехи со входа.

2) Работа микросхемы TNY278P.

Микросхема TNY278P (U1) включает в себя генератор, контроллер, цепи запуска и защиты, а также мощный MOSFET транзистор.

Один контакт первичной обмотки силового трансформатора T1 подключен к положительному контакту конденсатора С2, когда как другой контакт этой обмотки подключен на пин DRAIN микросхемы U1. При начале рабочего цикла — контроллер отпирает MOSFET транзистор, через обмотку начинает расти ток, запасая энергию в сердечнике трансформатора. Когда ток достигает порогового значения, контроллер запирает MOSFET. Благодаря фазировке обмоток и полярности выпрямительного диода, запасенная в сердечнике энергия через выходной диод переходит в выходной конденсатор. При выключении MOSFET транзистора индукция рассеяния трансформатора провоцирует бросок тока через транзистор. Амплитуда этого броска лимитируется цепью RCD, состоящей из D5, C4 и R2. Резистор R2 ограничивает обратный ток через D5 в момент отпирания MOSFET транзистора.Это позволяет использовать в качестве диода D5 дешевый низкоскоростной диод.

Использую релейный метод управления (вкл/выкл) — U1 пропускае рабочие циклы для управления выходным напряжением на основе сигнала обратной связи на пин EN/UV. Перед тем, как запустить очередной рабочий цикл — микросхема проверяет сигнал на пине EN/UV и принимает решение будет сделан рабочий цикл или нет. Если ток через пин EN/UV меньше 115 uA, следующий рабочий цикл начинается и заказнчивается, когда ток через MOSFET достигает порога ограничения тока. Порог ограничения тока устанавливает контроллер, взависимости от мощности, потребляемой нагрузкой. При снижении потребления тока нагрузкой, соответственно падает порог ограничения.Это гарантирует то, что в любом случае при любой нагрузке рабочая частота будет находиться выше звукового диапазона. Кроме этого, если трансформатор при изготовлении пропитывается лаком, то звуковой шум практически исчезает.

3) Выходное выпрямление и фильтрация.

Диод D7 выпрямляет выход трансформатора T1. Пульсации выходного напряжения сведены к минимуму благодаря использованию Low ESR конденсатора С10. Высокочастотные шумы подавляются фильтром L2 C11.

4) Цепь обратной связи.

Уровень выходного напяжения определяется напряжением на диоде Зенера VR3, R6 и светодиодом оптопары U2. Величина резистора R4 рассчитывается исходя из условий тока через VR3 на уровне 0,5 mA. Резистор R6 ограничивает максимальный ток во время изменения нагрузки. Номиналы R4 и R6 могут быть незначительно изменены для точной подстройки порога выходного напряжения. Когда выходное напряжение превышает выходной порог, светодиод U2 начинает светить, При этом на первичной стороне, фототранзистор U2 открывается и замыкает ток EN/UV на землю. Как говорилось ранее, перед каждым циклом микросхема проверяет уровень тока EN/UV. Если он больше 115 uA — соответственно следующий рабочий цикл пропускается. При таком варьировании рабочих циклов величина выходного наряжения поддерживается на требуемом уровне с хорошей точностью. Если требуется большая точность в установке выходного напряжения, вместо VR1 можно использовать микросхему TL431.

5) Помехоподавление.

Входной Пи фильтр — С1, L1 и C2 снижает уровень дифференциальной помехи. Специальная технология намотки трансформатора (E-Shield) используется, чтобы подавить синфазную помеху. Резистор R2 и конденсатор С4 подавляют высокочастотный «звон» в момент, когда силовой транзистор запирается. Если рассмотреть все вышеописанное и прибавить к этому функцию помехоподавления frequency jitter, то мы получим великолепный характеристики ЭМИ.

6) Выбор уровня ограничения тока.

Применив микросхему семейства TinySwitch-III, мы имеем возможность устанавливать необходимый нам уровень тока через силовой транзистор микросхемы U1. Это делается варьированием номинала конденсатора на пине BP/M (для более полной информации необходимо ознакомиться с документом Datasheet на конкретную микросхему).

— При установке конденсатора номиналом 0.1uF — выбирается стандартный уровень ограничения тока микросхемы. Применяется для обычных мощностей в закрытом адаптере.

— При установке конденсатора номиналом 1uF — уровень ограничения тока понижается, что в свою очередь понижает потери и повышает КПД.

— При установке конденсатора номиналом 10uF — уровень ограничения тока повышается, что увеличивает мощностные характеристики микросхемы (Рекомендуется для применения при открытом корпусном исполнении, либо в закрытом, но если нагрузка источника краткосрочна).

Пример печатной платы источника питания:

Рис.4 Пример PCB печатной платы.

 

Перечень элементов.

Номер	Кол-во	Обозначение	Номинал	Описание	part number	Производитель
1	1	C1	6.8 uF	6.8 µF, 400 V, Electrolytic, (10 x 16)	EKXG401ELL6R8MJ16S	United Chemi-Con
2	1	C2	22 uF	22 µF, 400 V, Electrolytic, Low ESR, 901 m., (16 x 20)	EKMX401ELL220ML20S	United Chemi-Con
3	1	C4	10 nF	10 nF, 1 kV, Disc Ceramic	5HKMS10	Vishay
4	1	C5	2.2 nF	2.2 nF, Ceramic, Y1	440LD22	Vishay
5	1	C7	100 nF	100 nF, 50 V, Ceramic, X7R	B37987F5104K000 / ECUS1h204KBB	Epcos/ Panasonic
6	2	C6,C8*	1 uF	1 µF, 50 V, Electrolytic, Gen. Purpose, (5 x 11)	EKMG500ELL1R0ME11D	United Chemi-Con
7	1	C9*	10 uF	10 µF, 50 V, Electrolytic, Gen. Purpose, (5 x 11)	EKMG500ELL100ME11D	United Chemi-Con
8	1	C10	1000 uF	1000 µF, 25 V, Electrolytic, Very Low ESR, 21 m., (12.5 x 20)	EKZE250ELL102MK20S	United Chemi-Con
9	1	C11	100 uF	100 µF, 25 V, Electrolytic, Very Low ESR, 130 m., (6.3 x 11)	EKZE250ELL101MF11D	United Chemi-Con
10	4	D1 D2 D3 D4	1N4007	1000 V, 1 A, Rectifier, DO-41	1N4007	Vishay
11	1	D5	1N4007GP	1000 V, 1 A, Rectifier, Glass Passivated, 2 us, DO-41	1N4007GP	Vishay
12	1	D6	UF4003	200 V, 1 A, Ultrafast Recovery, 50 ns, DO-41	UF4003	Vishay
13	1	D7	BYV28-200	200 V, 3.5 A, Ultrafast Recovery, 25 ns, SOD64	BYV28-200	Vishay
14	1	F1	3.15 A	3.15 A, 250V,Fast, TR5	3701315041	Wickman
15	2	J1 J4	—	Test Point, Black, Thru-hole mount	5011	Keystone
16	1	J2	—	Test Point, White, Thru-hole mount	5012	Keystone
17	1	J3	—	Test Point, Red, Thru-hole mount	5010	Keystone
18	1	JP1	—	Wire Jumper, Insulated, 24 AWG	KSW24W-0100	OK Indust.
19	1	L1	1 mH	1mH, 350 mA	HTB2-102-281	CUI
20	1	L2	Ferrite Bead	3.5 mm x 7.6 mm, 75 . at 25 MHz, 22 AWG hole, Ferrite Bead	2743004112	Fair-Rite
21	1	R1	1 KOhm	1 k., 5%, 1/4 W, Carbon Film	CFR-25JB-1K0	Yageo
22	1	R2	100 Ohm	100 ., 5%, 1/4 W, Carbon Film	CFR-25JB-100R	Yageo
23	1	R3	47 Ohm	47 ., 5%, 1/8 W, Carbon Film	CFR-12JB-47R	Yageo
24	1	R4	2 KOhm	2 k., 5%, 1/8 W, Carbon Film	CFR-12JB-2K0	Yageo
25	1	R5*	3.6 MOhm	3.6 M., 5%, 1/2 W, Carbon Film	CFR-50JB-3M6	Yageo
26	1	R6	390 Ohm	390 ., 5%, 1/8 W, Carbon Film	CFR-12JB-390R	Yageo
27	1	R7	20 Ohm	20 ., 5%, 1/4 W, Carbon Film	CFR-25JB-20R	Yageo
28	1	R8*	21 KOhm	21 k., 1%, 1/4 W, Metal Film	MFR-25FBF-21K0	Yageo
29	1	RV1	275 VAC	275 V, 45 J, 10 mm, Radial	V275LA10	Littlefuse
30	1	T1	EE25 Core	Bobbin, EE25, Vertical, 10 pins Complete Assembly	YW-360-02B SNX-1380 LSPA20544 CWS-T1-EP91 SIL6038	Yih-Hwa Enterprises Santronics LiShin CWS Hical
31	1	U1	TNY278P	TinySwitch-III, TNY278P, DIP-8C	TNY278P	Power Integrations
32	1	U2	PC817A	Optocoupler, 35 V, CTR 80-160%, 4-DIP	ISP817A, PC817X1	Isocom, Sharp
33	1	VR1	P6KE150A	150 V, 5 W, 5%, TVS, DO204AC (DO-15)	P6KE150A	Vishay
34	1	VR2	1N5255B	28 V, 500 mW, 5%, DO-35	1N5255B	Microsemi
35	1	VR3	BZX79-B11	11 V, 500 mW, 2%, DO-35	BZX79-B11	Vishay

Трансформатор.

1) Схема электрическая.

Рис.5 Электрическая схема трансформатора.

2) Электрическая спецификация.

Электрическая прочность	1 с., 60Hz, с пинов 1-5 на пины 6-10.	3000 VAC
Индуктивность первичной обмотки	Пины 1-3, все обмотки разомкнуты, на 100 KHz, 0.4VRMS.	1050uH, +/- 10%
Резонансная частота	Пины 1-3, все обмотки разомкнуты.	500 KHz (Мин.)
Индукция рассеяния первичной обмотки	Пины 1-3, пины 6-8 закорочены, на 100 KHz, 0.4VRMS.	50 uH (Макс.)

3) Схема построения трансформатора.

Рис. 6 Схема построения трансформатора.

Диаграммы работы источника питания.

1) КПД

Рис.7 Зависимость КПД от выходного тока, комнатная температура, 60 Hz.

Для справки — с 1 июля 2006 года в США все выпускаемые и продаваемые источники питания должны соответствовать стандартам, установленным организацией СЕС (California Energy Comission) — Калифорнийской комиссией по энергетике, которая определяет тенденции развития энергетики США.

По требованиям СЕС — Среднее КПД источника питания по 4м замерам (25%,50%,75%,100% от максимальной мощности) должен быть равен или выше 71.3%.

По проделанным замерам ИП на микросхеме TNY278P:

Процент от полной нагрузки	КПД (%)
	115 VAC	230 VAC
25	75	74.5
50	78.5	78.8
75	78.8	78.5
100	78	79.1
Среднее значение КПД	77,6	77,7
Требования СЕС	71,3

Как мы можем видеть, КПД источника питания на базе микросхемs TNY278P (Power Integrations) — полностью удовлетворяет требованиям СЕС и следовательно имеет право на производство и продажу на рынке США.

2) Потребление источника питания на холостом ходу (Резистор R8 — не установлен).

Рис. 8 Зависимость потребляемой мощности на холостом ходу от входного напряжения, комнатная температура, 60Hz.

3) Потребление источника питания на холостом ходу (Резистор R8 — установлен).

Рис.9 Зависимость потребляемой мощности на холостом ходу от входного напряжения, комнатная температура, 60Hz.

4) Зависимость выходной мощности от входной мощности в 1,2,3 Вт.

Рис.10 Зависимость выходной мощности от входного напряжения (при Pin=1,2,3W).

5) Нестабильность выходного напряжения.

Рис. 11 Нестабильность выходного напряжения, комнатная температура.

6) Тепловые характеристики.

Температура замерялась с помощью Т-образных термопар. Термопары были подсоединены на пин SOURCE миросхемы U1 и на катод выходного выпрямительного диода. Кроме этого другие 2 термопары были приклеены к корпусу выходного конденсатора и на поверхность обмоток трансформатора T1.

Источник питания был помещен в короб для предотвращения движения воздуха. Короб был помещен в термошкаф. Температура внутри шкафа установлена в 50С. Замеры были проведены после 1 часа работы источника питания.

Температура (С).
Элемент	85 VAC	265 VAC
Окружающая среда	50	50
TNY278P (U1)	96,1	92,8
Трансформатор (T1)	77,8	80
Выходной выпрямитель (D7)	101	100
Выходной конденсатор (С10)	68,2	66,8

Рис.12 Тепловая карта работы ИИП.

Автор документа — Департамент по применению Power Integrations.

Более подробную информацию вы можете узнать, прочитав оригинал.

Перевел и подготовил — Бандура Геннадий (Bandura (at) macrogroup.ru).

Менеджер по направлению Power Integrations

Компания Макро Групп (Эксклюзивный дистрибьютор Power Integrations на территории России и СНГ).

www.macrogroup.com

PHILIPS 32PFL3404H. Ремонт, схема, сервис

PHILIPS
Model: 32PFL3404H/12

Chassis/Version: TPS2.1E LA

Panel: LC320WXE

T-CON: LC320WXN-SBA1 TL2417MC , BUF08821 , TPS65161

Inverter (backlight): integrated into PSU

PWM Inverter: BA2071AT

MOSFET Inverter: 2SK4087LS

Trans Inverter: 80GL26T938-DN

Power Supply (PSU): 715G3308-1

PWM Power: TNY277PN, NCP1271A

MOSFET Power: P8NK80ZFP

MainBoard: 715G3299-2

IC MainBoard: MT8292N , MT8292N , MT8295AE , NT5TU32M16CG-25C , TDA8933BTW , 24C32WP , 25L4005M , HDMI 402WP , NAND128W3A2BNB

Тuner: 3139 147 26971

Control: RC4747/01

---

Общие рекомендации по ремонту TV LCD

Как и все другие телевизоры, PHILIPS 32PFL3404H/12 целесообразно начинать ремонтировать с внимательного осмотра как внешних, так и внутренних элементов и модулей. Многие видимые изменения дают возможность определиться с дальнейшем направлением поиска неисправности и локализации дефекта. Электролитические конденсаторы фильтров со вспухшим корпусом, а так же образовавшиеся в пайках выводов греющихся элементов кольцевые трещины или слой угля на сгоревших резисторах иногда подсказывают ремонтнику причины появления неисправности и возможные последствия.

Ремонт модуля питания

Если телевизор не включается, не горят и не моргают никакие индикаторы на его передней панели. Так же если телевизор не реагирует на пульт и на кнопки, не издаёт никаких звуков и любых признаков работоспособности при включении, есть определённая вероятность, что неисправен модуль питания 715G3308-1 и ему требуется ремонт. Иногда с похожими проявлениями может встречаться проблема только в отсутствии питания процессора, что характерно для определённых моделей PHILIPS и случается гораздо реже. В первую очередь необходимо заменить вспухшие конденсаторы фильтров выпрямителей, если они есть. Если в блоке питания оборван сетевой предохранитель, в большинстве случаев обнаруживается пробой силового ключа P8NK80ZFP, который может быть интегрирован с ШИМ-контроллером, либо может использоваться отдельный полевой транзистор. Так же следует проверить диоды выпрямительного моста и электролитический конденсатор фильтра сетевого выпрямителя.
Причины пробоя силового ключа обратноходового преобразователя модуля питания могут быть различны, например, неисправность полупроводниковых элементов или электролитических конденсаторов в цепях стабилизации первичной цепи, а так же отказ в работе микросхемы ШИМ-регулятора TNY277PN или обрывы резисторов в её обвязке.
Диагностика модулей питания с Корректором Коэффициента Мощности (ККМ) несколько более сложна и требует более детального подхода.

Ремонт инвертора

Если у телевизора PHILIPS 32PFL3404H/12 нет изображения, а звук есть, неисправность следует искать в преобразователе питания ламп подсветки (инверторе). Так же необходимо проверить исправность электролитических конденсаторов фильтра вторичных выпрямителей БП (блока питания) на предмет завышенного ESR.
Часто попытки ремонта инвертора 715G3308-1 затрудняется тем, что диагностика неисправности затруднена работой его защиты, которая предназначена для отключения инвертора в аварийных режимах — при разгерметизации ламп, обрывах или замыканиях в высоковольтных соединениях и других нештатных ситуациях. Блокировка защиты для локализации дефекта популярна среди ремонтников.
В таких случаях следует соблюдать особую осторожность при диагностике, а после завершения всех ремонтных работ необходимо обязательно восстановить цепи и работоспособность защиты инвертора для дальнейшей безопасной эксплуатации телевизора.

Ремонт Main Board

На материнской плате 715G3299-2, в случае неисправности, следует в первую очередь проверить работоспособность всех стабилизаторов или преобразователей питания микросхем и, при необходимости, обновить ПО (программное обеспечение). При ремонте платы MB, необходимо проверить её компоненты MT8292N , MT8292N , MT8295AE , NT5TU32M16CG-25C , TDA8933BTW , 24C32WP , 25L4005M , HDMI 402WP , NAND128W3A2BNB. Неисправные элементы следует заменить.

Внимание пользователям! Самостоятельный ремонт телевизора PHILIPS 32PFL3404H/12 без соответствующей квалификации и опыта может привести к его полной неремонтопригодности!

---

cxema.org — Блок питания на TNY266PN

А началось всё так: поставил я как то раз заряжать телефон. Заряжается долго, мне это не понравилось, дай, думаю, сделаю зарядку помощнее. Стал думать, как бы мне сделать компактную и мощную зарядку, да чтоб напряжение было стабилизированным, не проседало под нагрузкой. Линейные стабилизаторы сразу отбросил, так как при токе в 3А они будут греться, значит придётся ставить радиатор, а это уже не компактно. Да и КПД ниже. Сначала решил делать полумостовой блок питания с обратной связью, ибо большая мощность, но сразу отказался от этой затеи из-за больших размеров. В конце концов пришел к выводу, что надо делать обратноходовый бп, они неболших размеров и стабилизированные. Так как мне нужна была мощность в 15 Ватт, была выбрана микросхема TNY266PN. В идеале надо брать микросхему по мощнее, либо не нагружать эту впритык, так как всегда нужен запас по мощности, но у меня была только такая, поэтому решил на ней и сделать. Схему взял из даташита, но немного изменённую:

Итак, какие можно призвести замены? Во-первых можно увеличить ёмкость фильтрующего конденсатора до 22 мкФ (на плате место предусмотрено), во вторых конденсатор снаббера можно ставить и на 2 кВ и на 1 кВ (но не желательно). Резистор, который стоит параллельно ему тоже можно изменять от 180 до 470 кОм. Конденсатор между 1 ножкой микросхемы и минусом любой на напряжение от 50 В (в моём случае керамика) и ёмкость от 100 нФ. Оптрон любой с транзисторным выходом (у меня CNY17-2). Диод шоттки на выходе на ток от 3 А, можно поставить два параллельно, но на плате мето не предусмотрено, да и указанный на схеме 1N5822 отлично справляется. Стабилитрон любой на 3.9 В и мощность от 1 Вт. Подстроечный резистор нужен для выставлнения 5В на выходе, резистор на 220 Ом необходимо подбирать самому. Ах да, мост на входе можно ставить любой от 0.5 А, но лучше на 1А.
Теперь самое весёлое — трансформатор, вернее дроссель, как его правильно следует называть, т.к. в нём запасается энергия. Я гнался за компактностью и взял сердечник от старой энергосберегающей лампы, он как раз с магнитным зазором. Рабочая частота микросхемы 132 кГц. Рассчитывать нужно индивидуально под каждый сердечник по специальной программе, но если кому интересно, у меня на сердечнике E16/8/6.5 первичка намотана 140 витков проводом 0.2 мм, вторичка 6 витков сдвоенным проводом 0.8 мм. Важно мотать обе обмотки в одну сторону. Вот что у меня получилось:

 

Вот что показывает осцилограф:

Как видно, есть небольшие пульсации, но это в принципе терпимо для такого блока пиатния.
Теперь немного о готовом изделии. Плюсы данной конструкции во-первых в её простоте, во-вторых в надежности — при перегрузке/кз напряжение сбрасывается почти до нуля, тем самым спасая микросхему от выхода из строя. Это я узнал, случайно закоротив выходы бп. Минус этой микросхемы в том что сопротивление канала внутреннего полевого транзистора 14 ом, из-за чего она нагревается при больших нагрузках.
Вот, пожалуй всё, что я хотел сказать про этот блок питания, хороший он или нет, решать вам. Если возникнет желание собрать, печатную плату я прилагаю. Если возникнут вопросы, задавайте их мне на почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. или на форум.

Печатная плата

 

90000 tny277pn-tl datasheet (2/24 Pages) POWERINT | Energy Efficient, Off-Line Switcher with Enhanced Flexibility and Extended Power Range 90001 90002 2 E2 / 06 90003 90002 TNY274-280 90003 90002 Figure 2. Functional Block Diagram. 90003 90002 Figure 3. Pin Con fi guration. 90003 90002 Pin Functional Description 90003 90002 DRAIN (D) Pin: 90003 90002 This pin is the power MOSFET drain connection. It provides 90003 90002 internal operating current for both start-up and steady-state 90003 90002 operation.90003 90002 BYPASS / MULTI-FUNCTION (BP / M) Pin: 90003 90002 This pin has multiple functions: 90003 90002 1. It is the connection point for an external bypass capacitor 90003 90002 for the internally generated 5.85 V supply. 90003 90002 2. It is a mode selector for the current limit value, depending 90003 90002 on the value of the capacitance added. Use of a 0.1 μF 90003 90002 capacitor results in the standard current limit value. Use of 90003 90002 a 1 μF capacitor results in the current limit being reduced to 90003 90002 that of the next smaller device size.Use of a 10 μF capacitor 90003 90002 results in the current limit being increased to that of the next 90003 90002 larger device size for TNY275-280. 90003 90002 3. It provides a shutdown function. When the current into the 90003 90002 bypass pin exceeds 5.5 mA, the device latches off until the 90003 90002 BP / M voltage drops below 4.9 V, during a power down. 90003 90002 This can be used to provide an output overvoltage function 90003 90002 with a Zener connected from the BP / M pin to a bias winding 90003 90002 supply.90003 90002 ENABLE / UNDER-VOLTAGE (EN / UV) Pin: 90003 90002 This pin has dual functions: enable input and line under-voltage 90003 90002 sense. During normal operation, switching of the power 90003 90002 PI-4077-013106 90003 90002 CLOCK 90003 90002 OSCILLATOR 90003 90002 5.85 V 90003 90002 4.9 V 90003 90002 SOURCE 90003 90002 (S) 90003 90002 S 90003 90002 R 90003 90002 Q 90003 90002 DCMAX 90003 90002 BYPASS / 90003 90002 MULTI-FUNCTION 90003 90002 (BP / M) 90003 90002 + 90003 90002 — 90003 90002 VI 90003 90002 LIMIT 90003 90002 FAULT 90003 90002 PRESENT 90003 90002 CURRENT LIMIT 90003 90002 COMPARATOR 90003 90002 ENABLE 90003 90002 LEADING 90003 90002 EDGE 90003 90002 BLANKING 90003 90002 THERMAL 90003 90002 SHUTDOWN 90003 90002 + 90003 90002 — 90003 90002 DRAIN 90003 90002 (D) 90003 90002 REGULATOR 90003 90002 5.85 V 90003 90002 BYPASS PIN 90003 90002 UNDER-VOLTAGE 90003 90002 1.0 V + VT 90003 90002 ENABLE / 90003 90002 UNDER- 90003 90002 VOLTAGE 90003 90002 (EN / UV) 90003 90002 Q 90003 90002 115 90003 90002 μA 90003 90002 25 90003 90002 μA 90003 90002 LINE UNDER-VOLTAGE 90003 90002 RESET 90003 90002 AUTO- 90003 90002 RESTART 90003 90002 COUNTER 90003 90002 JITTER 90003 90002 1.0 V 90003 90002 6.4 V 90003 90002 CURRENT 90003 90002 LIMIT STATE 90003 90002 MACHINE 90003 90002 PI-4078-080905 90003 90002 D 90003 90002 S 90003 90002 BP / M 90003 90002 S 90003 90002 S 90003 90002 EN / UV 90003 90002 P Package (DIP-8C) 90003 90002 G Package (SMD-8C) 90003 90002 8 90003 90002 5 90003 90002 7 90003 90002 1 90003 90002 4 90003 90002 2 90003 90002 S 90003 90002 6 90003 .90000 tny277pn datasheet (1/24 Pages) POWERINT | Energy Efficient, Off-Line Switcher with Enhanced Flexibility and Extended Power Range 90001 90002 TNY274-280 90003 90002 TinySwitch-III 90003 90002 Family 90003 90002 Energy Ef fi cient, Off-Line Switcher with 90003 90002 Enhanced Flexibility and Extended Power Range 90003 90002 Figure 1. Typical Standby Application. 90003 90002 Product Highlights 90003 90002 Lowest System Cost with Enhanced Flexibility 90003 90002 • Simple ON / OFF control, no loop compensation needed 90003 90002 • Selectable current limit through BP / M capacitor value 90003 90002 — Higher current limit extends peak power or, in open 90003 90002 frame applications, maximum continuous power 90003 90002 — Lower current limit improves ef fi ciency in enclosed 90003 90002 adapters / chargers 90003 90002 — Allows optimum TinySwitch-III choice by swapping 90003 90002 devices with no other circuit redesign 90003 90002 • Tight I2f parameter tolerance reduces system cost 90003 90002 — Maximizes MOSFET and magnetics power delivery 90003 90002 — Minimizes max overload power, reducing cost of 90003 90002 transformer, primary clamp & secondary components 90003 90002 • ON-time extension — extends low line regulation range / 90003 90002 hold-up time to reduce input bulk capacitance 90003 90002 • Self-biased: no bias winding or bias compo nents 90003 90002 • Frequency jittering reduces EMI fi lter costs 90003 90002 • Pin-out simpli fi es heatsinking to the PCB 90003 90002 • SOURCE pins are electrically quiet for low EMI 90003 90002 Enhanced Safety and Reliability Features 90003 90002 • Accurate hysteretic thermal shutdown protection with 90003 90002 automatic recovery eliminates need for manual reset 90003 90002 • Improved auto-restart delivers <3% of maximum power 90003 90002 in short circuit and open loop fault conditions 90003 90002 • Output overvoltage shutdown with optional Zener 90003 90002 • Line under-voltage detect threshold set using a single 90003 90002 optional resistor 90003 90002 • Very low component count enhances reliability and 90003 90002 enables single-sided printed circuit board layout 90003 90002 • High bandwidth provides fast turn on with no overshoot 90003 90002 and excellent transient load response 90003 90002 • Extended creepage between DRAIN and all other pins 90003 90002 improves fi eld reliability 90003 90002 EcoSmart® 90003 90002 - Extremely Energy Ef fi cient 90003 90002 • Easily meets all global energy ef fi ciency regulations 90003 90002 • No-load <150 mW at 265 VAC without bias winding, 90003 90002 <50 mW with bias winding 90003 90002 • ON / OFF control provides constant ef fi ciency down to 90003 90002 very light loads - ideal for mandatory CEC regulations 90003 90002 and 1 W PC standby requirements 90003 90002 Applications 90003 90002 • Chargers / adapters for cell / cordless phones, PDAs, digital 90003 90002 cameras, MP3 / portable audio, shavers, etc.90003 90002 ® 90003 90002 February 2006 90003 90002 Table 1. 90003 90002 Notes: 1. Minimum continuous power in a typical non- 90003 90002 ventilated enclosed adapter measured at 50 ° C ambient. Use of an 90003 90002 external heatsink will increase power capability 2. Minimum peak 90003 90002 power capability in any design or minimum continuous power in an 90003 90002 open frame design (see KeyApplication Considerations). 3. Packages: 90003 90002 P: DIP-8C, G: SMD-8C. See Part Ordering Information.90003 90002 • PC Standby and other auxiliary supplies 90003 90002 • DVD / PVR and other low power set top decoders 90003 90002 • Supplies for appliances, industrial systems, metering, etc. 90003 90002 Description 90003 90002 TinySwitch-III 90003 90002 incorporatesa700VpowerMOSFET, oscillator, 90003 90002 high voltage switched current source, current limit (user 90003 90002 selectable) and thermal shutdown circuitry. The IC family uses 90003 90002 anON / OFFcontrolschemeandoffersadesign fl exiblesolution 90003 90002 with a low system cost and extended power capability.90003 90002 OUTPUT POWER TABLE 90003 90002 PRODUCT3 90003 90002 230 VAC ± 15% 90003 90002 85-265 VAC 90003 90002 Adapter1 90003 90002 Peak or 90003 90002 Open 90003 90002 Frame2 90003 90002 Adapter1 90003 90002 Peak or 90003 90002 Open 90003 90002 Frame2 90003 90002 TNY274 P or G 90003 90002 6 W 90003 90002 11 W 90003 90002 5 W 90003 90002 8.5 W 90003 90002 TNY275 P or G 8.5 W 90003 90002 15 W 90003 90002 6 W 90003 90002 11.5 W 90003 90002 TNY276 P or G 10 W 90003 90002 19 W 90003 90002 7 W 90003 90002 15 W 90003 90002 TNY277 P or G 13 W 90003 90002 23.5 W 90003 90002 8 W 90003 90002 18 W 90003 90002 TNY278 P or G 16 W 90003 90002 28 W 90003 90002 10 W 90003 90002 21.5 W 90003 90002 TNY279 P or G 18 W 90003 90002 32 W 90003 90002 12 W 90003 90002 25 W 90003 90002 TNY280 P or G 20 W 90003 90002 36.5 W 90003 90002 14 W 90003 90002 28.5 W 90003 90002 PI-4095-082205 90003 90002 Wide-Range 90003 90002 HV DC Input 90003 90002 D 90003 90002 S 90003 90002 EN / UV 90003 90002 BP / M 90003 90002 + 90003 90002 - 90003 90002 + 90003 90002 - 90003 90002 DC 90003 90002 Output 90003 90002 TinySwitch-III 90003 .90000 tny277pn datasheet (2/24 Pages) POWERINT | Energy Efficient, Off-Line Switcher with Enhanced Flexibility and Extended Power Range 90001 90002 2 E2 / 06 90003 90002 TNY274-280 90003 90002 Figure 2. Functional Block Diagram. 90003 90002 Figure 3. Pin Con fi guration. 90003 90002 Pin Functional Description 90003 90002 DRAIN (D) Pin: 90003 90002 This pin is the power MOSFET drain connection. It provides 90003 90002 internal operating current for both start-up and steady-state 90003 90002 operation.90003 90002 BYPASS / MULTI-FUNCTION (BP / M) Pin: 90003 90002 This pin has multiple functions: 90003 90002 1. It is the connection point for an external bypass capacitor 90003 90002 for the internally generated 5.85 V supply. 90003 90002 2. It is a mode selector for the current limit value, depending 90003 90002 on the value of the capacitance added. Use of a 0.1 μF 90003 90002 capacitor results in the standard current limit value. Use of 90003 90002 a 1 μF capacitor results in the current limit being reduced to 90003 90002 that of the next smaller device size.Use of a 10 μF capacitor 90003 90002 results in the current limit being increased to that of the next 90003 90002 larger device size for TNY275-280. 90003 90002 3. It provides a shutdown function. When the current into the 90003 90002 bypass pin exceeds 5.5 mA, the device latches off until the 90003 90002 BP / M voltage drops below 4.9 V, during a power down. 90003 90002 This can be used to provide an output overvoltage function 90003 90002 with a Zener connected from the BP / M pin to a bias winding 90003 90002 supply.90003 90002 ENABLE / UNDER-VOLTAGE (EN / UV) Pin: 90003 90002 This pin has dual functions: enable input and line under-voltage 90003 90002 sense. During normal operation, switching of the power 90003 90002 PI-4077-013106 90003 90002 CLOCK 90003 90002 OSCILLATOR 90003 90002 5.85 V 90003 90002 4.9 V 90003 90002 SOURCE 90003 90002 (S) 90003 90002 S 90003 90002 R 90003 90002 Q 90003 90002 DCMAX 90003 90002 BYPASS / 90003 90002 MULTI-FUNCTION 90003 90002 (BP / M) 90003 90002 + 90003 90002 - 90003 90002 VI 90003 90002 LIMIT 90003 90002 FAULT 90003 90002 PRESENT 90003 90002 CURRENT LIMIT 90003 90002 COMPARATOR 90003 90002 ENABLE 90003 90002 LEADING 90003 90002 EDGE 90003 90002 BLANKING 90003 90002 THERMAL 90003 90002 SHUTDOWN 90003 90002 + 90003 90002 - 90003 90002 DRAIN 90003 90002 (D) 90003 90002 REGULATOR 90003 90002 5.85 V 90003 90002 BYPASS PIN 90003 90002 UNDER-VOLTAGE 90003 90002 1.0 V + VT 90003 90002 ENABLE / 90003 90002 UNDER- 90003 90002 VOLTAGE 90003 90002 (EN / UV) 90003 90002 Q 90003 90002 115 90003 90002 μA 90003 90002 25 90003 90002 μA 90003 90002 LINE UNDER-VOLTAGE 90003 90002 RESET 90003 90002 AUTO- 90003 90002 RESTART 90003 90002 COUNTER 90003 90002 JITTER 90003 90002 1.0 V 90003 90002 6.4 V 90003 90002 CURRENT 90003 90002 LIMIT STATE 90003 90002 MACHINE 90003 90002 PI-4078-080905 90003 90002 D 90003 90002 S 90003 90002 BP / M 90003 90002 S 90003 90002 S 90003 90002 EN / UV 90003 90002 P Package (DIP-8C) 90003 90002 G Package (SMD-8C) 90003 90002 8 90003 90002 5 90003 90002 7 90003 90002 1 90003 90002 4 90003 90002 2 90003 90002 S 90003 90002 6 90003 .90000 tny277pn-tl datasheet (3/24 Pages) POWERINT | Energy Efficient, Off-Line Switcher with Enhanced Flexibility and Extended Power Range 90001 90002 3 90003 90002 TNY274-280 90003 90002 E 90003 90002 2/06 90003 90002 Figure 4. Frequency Jitter. 90003 90002 MOSFET is controlled by this pin. MOSFET switching is 90003 90002 terminated when a current greater than a threshold current is 90003 90002 drawn from this pin. Switching resumes when the current being 90003 90002 pulled from the pin drops to less than a threshold current.A 90003 90002 modulation of the threshold current reduces group pulsing. The 90003 90002 threshold current is between 60 μA and 115 μA. 90003 90002 TheEN / UVpinalsosenseslineunder-voltageconditionsthrough 90003 90002 an external resistor connected to the DC line voltage. If there is 90003 90002 no external resistor connected to this pin, TinySwitch-III detects 90003 90002 its absence and disables the line under-voltage function. 90003 90002 SOURCE (S) Pin: 90003 90002 This pin is internally connected to the output MOSFET source 90003 90002 for high voltage power return and control circuit common.90003 90002 TinySwitch-III 90003 90002 Functional 90003 90002 Description 90003 90002 TinySwitch-III 90003 90002 combinesahighvoltagepowerMOSFETswitch 90003 90002 withapowersupplycontrollerinonedevice.Unlikeconventional 90003 90002 PWM (pulse width modulator) controllers, it uses a simple 90003 90002 ON / OFF control to regulate the output voltage. 90003 90002 Thecontrollerconsistsofanoscillator, enablecircuit (senseand 90003 90002 logic), current limit state machine, 5.85 V regulator, BYPASS / 90003 90002 MULTI-FUNCTIONpinunder-voltage, overvoltagecircuit, and 90003 90002 current limit selection circuitry, over- temperature protection, 90003 90002 current limit circuit, leading edge blanking, and a 700 V power 90003 90002 MOSFET.TinySwitch-III incorporates additional circuitry for 90003 90002 line under-voltage sense, auto-restart, adaptive switching cycle 90003 90002 on-time extension, and frequency jitter. Figure 2 shows the 90003 90002 functional block diagram with the most important features. 90003 90002 Oscillator 90003 90002 The typical oscillator frequency is internally set to an average 90003 90002 of 132 kHz. Two signals are generated from the oscillator: the 90003 90002 maximum duty cycle signal (DC 90003 90002 MAX) and the clock signal that 90003 90002 indicates the beginning of each cycle.90003 90002 The oscillator incorporates circuitry that introduces a small 90003 90002 amount of frequency jitter, typically 8 kHz peak-to-peak, to 90003 90002 minimize EMI emission. The modulation rate of the frequency 90003 90002 jitter is set to 1 kHz to optimize EMI reduction for both average 90003 90002 and quasi-peak emissions. The frequency jitter should be 90003 90002 measured with the oscilloscope triggered at the falling edge of 90003 90002 the DRAIN waveform. The waveform in Figure 4 illustrates 90003 90002 the frequency jitter.90003 90002 Enable Input and Current Limit State Machine 90003 90002 The enable input circuit at the EN / UV pin consists of a low 90003 90002 impedance source follower output set at 1.2 V. The current 90003 90002 through the source follower is limited to 115 μA. When the 90003 90002 current out of this pin exceeds the threshold current, a low 90003 90002 logic level (disable) is generated at the output of the enable 90003 90002 circuit, until the current out of this pin is reduced to less than 90003 90002 the threshold current.This enable circuit output is sampled 90003 90002 at the beginning of each cycle on the rising edge of the clock 90003 90002 signal. If high, the power MOSFET is turned on for that cycle 90003 90002 (enabled). If low, the power MOSFET remains off (disabled). 90003 90002 Since the sampling is done only at the beginning of each cycle, 90003 90002 subsequent changes in the EN / UV pin voltage or current during 90003 90002 the remainder of the cycle are ignored. 90003 90002 The current limit state machine reduces the current limit by 90003 90002 discrete amounts at light loads when TinySwitch-III is likely to 90003 90002 switch in the audible frequency range.The lower current limit 90003 90002 raises the effective switching frequency above the audio range 90003 90002 andreducesthetransformer fl uxdensity, includingtheassociated 90003 90002 audible noise. The state machine monitors the sequence of 90003 90002 enable events to determine the load condition and adjusts the 90003 90002 current limit level accordingly in discrete amounts. 90003 90002 Undermostoperatingconditions (exceptwhenclosetono-load), 90003 90002 the low impedance of the source follower keeps the voltage on 90003 90002 the EN / UV pin from going much below 1.2 V in the disabled 90003 90002 state. This improves the response time of the optocoupler that 90003 90002 is usually connected to this pin. 90003 90002 5.85 V Regulator and 6.4 V Shunt Voltage Clamp 90003 90002 The 5.85 V regulator charges the bypass capacitor connected 90003 90002 to the BYPASS pin to 5.85 V by drawing a current from the 90003 90002 voltage on the DRAIN pin whenever the MOSFET is off. The 90003 90002 BYPASS / MULTI-FUNCTIONpinistheinternalsupplyvoltage 90003 90002 node. When the MOSFET is on, the device operates from the 90003 90002 energy stored in the bypass capacitor.Extremely low power 90003 90002 consumption of the internal circuitry allows TinySwitch-III to 90003 90002 operate continuously from current it takes from the DRAIN 90003 90002 pin. A bypass capacitor value of 0.1 μF is suf fi cient for both 90003 90002 high frequency decoupling and energy storage. 90003 90002 600 90003 90002 0 90003 90002 5 90003 90002 10 90003 90002 136 kHz 90003 90002 128 kHz 90003 90002 VDRAIN 90003 90002 Time (90003 90002 μs) 90003 90002 500 90003 90002 400 90003 90002 300 90003 90002 200 90003 90002 100 90003 90002 0 90003 .