PI再現(xiàn)產(chǎn)品佳作：TinySwitch-5打破“Tiny”邊界

在 2025 年 APEC 展會(huì)上，Power Integrations正式發(fā)布第五代TinySwitch系列產(chǎn)品——TinySwitch-5，這款集成離線式開(kāi)關(guān)IC將經(jīng)典反激式架構(gòu)的輸出功率上限提升至175W，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)92%的效率，標(biāo)志著小功率電源設(shè)計(jì)進(jìn)入新紀(jì)元。

TinySwitch與TopSwitch是PI最重要的兩大初始產(chǎn)品系列，并且在全球累計(jì)銷量超過(guò)90億顆，而TinySwitch更是累計(jì)全球銷售超60億的明星產(chǎn)品。TinySwitch系列憑借EcoSmart?節(jié)能技術(shù)，已為全球節(jié)省超過(guò)200太瓦時(shí)電力。隨著技術(shù)的不斷更迭，TinySwitch-5的推出不僅延續(xù)了該系列簡(jiǎn)潔易用的基因，更通過(guò)控制算法、散熱設(shè)計(jì)和保護(hù)功能的全面升級(jí)，為家電、工業(yè)控制、通信設(shè)備等領(lǐng)域提供了更具競(jìng)爭(zhēng)力的電源解決方案。

功率、效率與可靠性的三重躍升

TinySwitch-5采用創(chuàng)新的控制引擎，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率和功率輸出，在傳統(tǒng)反激式架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)了功率范圍的顯著擴(kuò)展。通過(guò)優(yōu)化PCB散熱設(shè)計(jì)或搭配金屬散熱片，部分型號(hào)甚至可支持190W以上的輸出功率，徹底打破了傳統(tǒng)小功率IC的功率限制。

TinySwitch-5的效率曲線在10%-100%負(fù)載范圍內(nèi)保持高度穩(wěn)定，滿載效率高達(dá)92%，輕載效率（10%負(fù)載）仍超過(guò)85%。這種“恒定高效”特性通過(guò)以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

自適應(yīng)頻率調(diào)整：控制引擎根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)頻率，在輕載時(shí)降低頻率以減少開(kāi)關(guān)損耗，重載時(shí)提升頻率以優(yōu)化磁芯利用。

多級(jí)限流技術(shù)：通過(guò)智能調(diào)整初級(jí)MOSFET的限流點(diǎn)（ILIMIT），在輕載時(shí)降低限流至30%，重載時(shí)提升至100%，有效抑制音頻噪音并優(yōu)化效率。

除此之外，TinySwitch-5集成了全面的保護(hù)功能，內(nèi)置多重智能保護(hù)機(jī)制以保障系統(tǒng)可靠性。據(jù)介紹，輸入電壓保護(hù)通過(guò)欠壓（UV）和過(guò)壓（OV）鎖定技術(shù)，能在電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)時(shí)自動(dòng)切斷輸入，確保設(shè)備安全運(yùn)行；輸出端采用初級(jí)側(cè)精確檢測(cè)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)流及過(guò)功率狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的過(guò)載保護(hù)；內(nèi)置熱傳感器可動(dòng)態(tài)監(jiān)控芯片溫度，當(dāng)超過(guò)閾值時(shí)自動(dòng)關(guān)斷輸出；短路保護(hù)則通過(guò)打嗝模式限制短路電流，既避免器件損壞又能維持系統(tǒng)穩(wěn)定性。這些保護(hù)功能協(xié)同工作，為電源系統(tǒng)提供全方位的安全屏障。

據(jù)了解，這次TinySwitch-5系列采用三種差異化封裝形式，分別針對(duì)不同散熱需求和功率等級(jí)進(jìn)行優(yōu)化。

eSOP-12（K封裝）通過(guò)PCB進(jìn)行傳導(dǎo)散熱，無(wú)需額外散熱片即可滿足75W峰值功率需求。其緊湊的12引腳設(shè)計(jì)（如TNY5071K）適用于對(duì)體積敏感的家電控制板、小型適配器等場(chǎng)景，通過(guò)優(yōu)化PCB布局即可實(shí)現(xiàn)高效散熱。

eDIP-12（V封裝）采用雙列直插式封裝，需配合金屬散熱片使用，在230VAC輸入下可支持22-60W持續(xù)輸出，峰值功率達(dá)75W。該封裝通過(guò)引腳與散熱片的直接接觸，提升了熱傳導(dǎo)效率，適合工業(yè)控制設(shè)備、通信電源等對(duì)可靠性要求較高的應(yīng)用。

eSIP-7（E封裝）是專為高功率場(chǎng)景設(shè)計(jì)的7引腳單列直插封裝，搭配散熱片后在230VAC輸入下可實(shí)現(xiàn)105-175W的持續(xù)輸出，最高峰值功率達(dá)190W。其獨(dú)特的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效應(yīng)對(duì)工業(yè)電源、LED照明驅(qū)動(dòng)等高負(fù)載應(yīng)用的散熱需求。

適用于家電領(lǐng)域的低能耗設(shè)計(jì)

TinySwitch-5的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋多元化領(lǐng)域：在家電領(lǐng)域，其可作為洗衣機(jī)、微波爐、空調(diào)等設(shè)備的輔助電源，在待機(jī)狀態(tài)下僅需極低功耗即可維持設(shè)備的基礎(chǔ)功能。該系列延續(xù)了TinySwitch家族精簡(jiǎn)的外圍電路設(shè)計(jì)理念，通過(guò)高度集成控制器、驅(qū)動(dòng)器、功率開(kāi)關(guān)及保護(hù)電路，大幅減少外部元件數(shù)量。

針對(duì)家電待機(jī)能耗問(wèn)題，TinySwitch-5通過(guò)三重技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)行業(yè)領(lǐng)先的能效表現(xiàn)：其自適應(yīng)頻率調(diào)整技術(shù)可在輕載時(shí)將開(kāi)關(guān)頻率降低至音頻范圍外，減少損耗的同時(shí)避免噪音干擾；多級(jí)限流技術(shù)使初級(jí)MOSFET的限流點(diǎn)隨負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整（輕載時(shí)僅30%滿載限流），有效優(yōu)化能量傳輸效率。 

歐盟2025年實(shí)施的ErP指令2009/125/EC將待機(jī)功耗限值收緊至300mW，同時(shí)要求設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)下仍需維持基礎(chǔ)功能（如WiFi連接、顯示待機(jī)）。TinySwitch-5通過(guò)優(yōu)化控制算法，在300mW輸入功率下可提供高達(dá)220mW的輸出功率，既滿足法規(guī)要求，又為終端設(shè)備保留了更多待機(jī)功能。

數(shù)據(jù)顯示，家電和消費(fèi)電子產(chǎn)品在待機(jī)模式下的能耗占比往往超過(guò)總能耗的40%。TinySwitch-5的高效特性可將典型設(shè)備的年耗電量降低30%以上。以LCD顯示器為例，傳統(tǒng)方案年總能耗為96.7kWh，而TinySwitch-5方案僅為61.3kWh。這種節(jié)能優(yōu)勢(shì)不僅符合全球碳中和目標(biāo)，更能為企業(yè)降低長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本。

寫在最后

TinySwitch-5的發(fā)布不僅是技術(shù)創(chuàng)新的體現(xiàn)，更是對(duì)市場(chǎng)需求的精準(zhǔn)響應(yīng)。它通過(guò)功率、效率和可靠性的全面突破，為工程師提供了更靈活、更節(jié)能的設(shè)計(jì)工具，同時(shí)幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)苛的能效法規(guī)。作為Power Integrations EcoSmart技術(shù)的最新成果，TinySwitch-5正推動(dòng)電源行業(yè)向更高效率、更低能耗的方向邁進(jìn)，為全球可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。