器件类别:半导体    模拟混合信号IC   
厂商名称:Power Integrations







TinySwitchTM-4 Family

Energy-Efficient, Off-Line Switcher With
Line Compensated Overload Power

Product Highlights                                                +                                                           DC+

Lowest System Cost with Enhanced Flexibility                      Wide-Range         D                                      Output
725 V rated MOSFET                                              High-Voltage
                                                                  DC Input                    EN/UV                       PI-6578-101411
   Increases BV de-rating margin                                                             BP/M
Line compensated overload power no additional components         TinySwitch-4
   Dramatically reduces max overload variation over universal
      input voltage range                                         Figure 1. Typical Standby Application.

5% turn on UV threshold: line voltage sense with single        SO-8C (D Package)           DIP-8C (P Package)  eSOP-12B (K Package)
   external resistor
                                                                  Figure 2. Package Options.
Simple ON/OFF control, no loop compensation needed
Selectable current limit through BP/M capacitor value           Output Power Table

   Higher current limit extends peak power or, in open frame                        230 VAC 15%                85-265 VAC
      applications, maximum continuous power
                                                                  Product3           Adapter1        Peak or      Adapter1  Peak or
   Lower current limit improves efficiency in enclosed                                               Open                   Open
      adapters/chargers                                                                              Frame2                 Frame2

   Allows optimum TinySwitch-4 choice by swapping devices        TNY284P/D/K        6W                   11 W    5W        8.5 W
      with no other circuit redesign
                                                                  TNY285P/D          8.5 W                15 W    6W        11.5 W
Tight I2f parameter tolerance reduces system cost
   Maximizes MOSFET and magnetics utilization                    TNY285K            11 W                 15 W    7.5 W     11.5 W

ON-time extension extends low-line regulation range/hold-up   TNY286P/D          10 W                 19 W    7W        15 W
   time to reduce input bulk capacitance
                                                                  TNY286K            13.5 W               19 W    9.5 W     15 W
Self-biased: no bias winding or bias components
Frequency jittering reduces EMI filter costs                    TNY287D            11.5 W          23.5 W       7W        18 W
Pin-out simplifies heat sinking to the PCB
SOURCE pins are electrically quiet for low EMII                 TNY287P            13 W            23.5 W       8W        18 W

Enhanced Safety and Reliability Features                          TNY287K            18 W            23.5 W       11 W      16 W
Accurate hysteretic thermal shutdown protection with auto-
                                                                  TNY288P            16 W                 28 W    10 W      21.5 W
   matic recovery eliminates need for manual reset
Auto-restart delivers <3% of maximum power in short-circuit     TNY288K            23 W                 28 W    14.5 W    21.5 W

   and open loop fault conditions                                 TNY289P            18 W                 32 W    12 W      25 W
Output overvoltage shutdown with optional Zener
                                                                  TNY289K            25 W                 32 W    17 W      25 W
   Fast AC reset with optional UV external resistor
Very low component count enhances reliability and enables       TNY290P            20 W            36.5 W       14 W      28.5 W

   single-sided printed circuit board layout                      TNY290K            28 W            36.5 W       20 W      28.5 W
High bandwidth provides fast turn-on with no overshoot and
                                                                  Table 1. Output Power Table.
   excellent transient load response
Extended creepage between DRAIN and all other pins improves     Notes:
                                                                  1. Minimum continuous power in a typical non-ventilated enclosed adapter
   field reliability
                                                                     measured at +50 C ambient. Use of an external heat sink will increase power
EcoSmartTM Extremely Energy Efficient                               capability.
Easily meets all global energy efficiency regulations           2. Minimum peak power capability in any design or minimum continuous power in
No-load <30 mW with bias winding, <150 mW at 265 VAC               an open frame design (see Key Applications Considerations).
                                                                  3. Packages: D: SO-8C, P: DIP-8C, K: eSOP-12B. See Part Ordering Information.
   without bias winding
ON/OFF control provides constant efficiency down to very light                                                            September 2012

   loads ideal for mandatory CEC regulations and EuP standby

PC Standby and other auxiliary supplies
DVD/PVR and other low power set top decoders
Supplies for appliances, industrial systems, metering, etc
Chargers/adapters for cell/cordless phones, PDAs, digital

   cameras, MP3/portable audio, shavers, etc.

      BYPASS/                                                                                      REGULATOR              DRAIN
MULTI-FUNCTION                                                                                          5.85 V              (D)


115 A           25 A             LINE UNDER-VOLTAGE                                             BYPASS PIN
                                                                                         + UNDER-VOLTAGE
                                                        PRESENT        BYPASS            -
                                          AUTO-                     CAPACITOR
                                       RESTART                      SELECT AND   5.85 V           VILIMIT
                                       COUNTER                        CURRENT     4.9 V

                          6.4 V  RESET                              LIMIT STATE                                    LINE


                                                                                                           CURRENT LIMIT

              ENABLE                                                                                                 +

              1.0 V + VT             JITTER                          THERMAL
                                       CLOCK                        SHUTDOWN
ENABLE/       1.0 V                                                          S   Q
UNDER-                          OSCILLATOR
VOLTAGE                                                                      R   Q
(EN/UV)                               OVP




Figure 3. Functional Block Diagram.                                          D Package (SO-8C)

Pin Functional Description                                          EN/UV 1                                8S

DRAIN (D) Pin:                                                      BP/M 2                                 7S
This pin is the power MOSFET drain connection. It provides
internal operating current for both start-up and steady-state                                              6S
                                                                    D4                                     5 S P Package (DIP-8C)
This pin has multiple functions:                                                                           EN/UV 1                 8S
It is the connection point for an external bypass capacitor for
                                                                       Exposed Pad (On Bottom)             BP/M 2                  7S
   the internally generated 5.85 V supply.                             Internally Connected to                                     6S
It is a mode selector for the current limit value, depending on      SOURCE Pin                               D4                 5S
                                                                                                            12 S
   the value of the capacitance added. Use of a 0.1 F capaci-                           K Package           11 S          PI-6577-053112
   tor results in the standard current limit value. Use of a 1 F                       (eSOP-12B)           10 S
   capacitor results in the current limit being reduced to that of  EN/UV 1                                 9S
   the next smaller device size. Use of a 10 F capacitor results     BP/M 2                                 8S
   in the current limit being increased to that of the next larger     N/C 3                                7S
   device size for TNY285-290.                                         N/C 4
It provides a shutdown function. When the current into the
   bypass pin exceeds ISD, the device latches off until the BP/M           D6
   voltage drops below 4.9 V, during a power-down or, when the
   UV function is employed with external resistors connected to     Figure 4. Pin Configuration.
   the BP/UV pin, by taking the UV/EN pin current below IUV
   minus the reset hysteresis (Typ. 18.75 A). This can be used


Rev. A 09/12

   to provide an output overvoltage function with a Zener             Oscillator
   connected from the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin to a                The typical oscillator frequency is internally set to an average of
   bias winding supply.                                               132 kHz. Two signals are generated from the oscillator: the
                                                                      maximum duty cycle signal (DCMAX) and the clock signal that
ENABLE/UNDERVOLTAGE (EN/UV) Pin:                                      indicates the beginning of each cycle.
This pin has dual functions: enable input and line undervoltage
sense. During normal operation, switching of the power                The oscillator incorporates circuitry that introduces a small
MOSFET is controlled by this pin. MOSFET switching is                 amount of frequency jitter, typically 8 kHz peak-to-peak, to
terminated when a current greater than a threshold current is         minimize EMI emission. The modulation rate of the frequency
drawn from this pin. Switching resumes when the current being         jitter is set to 1 kHz to optimize EMI reduction for both average
pulled from the pin drops to less than a threshold current. A         and quasi-peak emissions. The frequency jitter should be
modulation of the threshold current reduces group pulsing. The        measured with the oscilloscope triggered at the falling edge of
threshold current is between 75 A and 115 A.                          the DRAIN waveform. The waveform in Figure 5 illustrates the
                                                                      frequency jitter.
The ENABLE/UNDERVOLTAGE pin also senses line
undervoltage conditions through an external resistor connected        Enable Input and Current Limit State Machine
to the DC line voltage. If there is no external resistor connected    The enable input circuit at the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin
to this pin, TinySwitch-4 detects its absence and disables the        consists of a low impedance source follower output set at 1.2 V.
line undervoltage function.                                           The current through the source follower is limited to 115 A.
                                                                      When the current out of this pin exceeds the threshold current,
SOURCE (S) Pin:                                                       a low logic level (disable) is generated at the output of the
This pin is internally connected to the output MOSFET source          enable circuit, until the current out of this pin is reduced to less
for high-voltage power return and control circuit common.             than the threshold current. This enable circuit output is
                                                                      sampled at the beginning of each cycle on the rising edge of the
TinySwitch-4 Functional Description                                   clock signal. If high, the power MOSFET is turned on for that
                                                                      cycle (enabled). If low, the power MOSFET remains off
TinySwitch-4 combines a high-voltage power MOSFET switch              (disabled). Since the sampling is done only at the beginning of
with a power supply controller in one device. Unlike conventional     each cycle, subsequent changes in the ENABLE/UNDER-
PWM (pulse width modulator) controllers, it uses a simple             VOLTAGE pin voltage or current during the remainder of the
ON/OFF control to regulate the output voltage.                        cycle are ignored.

The controller consists of an oscillator, enable circuit (sense and   The current limit state machine reduces the current limit by
logic), current limit state machine, 5.85 V regulator, BYPASS/        discrete amounts at light loads when TinySwitch-4 is likely to
MULTI-FUNCTION pin undervoltage, overvoltage circuit, and             switch in the audible frequency range. The lower current limit
current limit selection circuitry, over-temperature protection,       raises the effective switching frequency above the audio range
current limit circuit, leading edge blanking, and a 725 V power       and reduces the transformer flux density, including the
MOSFET. TinySwitch-4 incorporates additional circuitry for line       associated audible noise. The state machine monitors the
undervoltage sense, auto-restart, adaptive switching cycle            sequence of enable events to determine the load condition and
on-time extension, and frequency jitter. Figure 3 shows the           adjusts the current limit level accordingly in discrete amounts.
functional block diagram with the most important features.
                                                                      Under most operating conditions (except when close to
600                                                   PI-2741-041901  no-load), the low impedance of the source follower keeps the
                                                                      voltage on the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin from going much
500                                                                   below 1.2 V in the disabled state. This improves the response
                                                                      time of the optocoupler that is usually connected to this pin.
                                                                      5.85 V Regulator and 6.4 V Shunt Voltage Clamp
400                                                                   The 5.85 V regulator charges the bypass capacitor connected
                                                                      to the BYPASS pin to 5.85 V by drawing a current from the
300                                                                   voltage on the DRAIN pin whenever the MOSFET is off. The
                                                                      BYPASS/MULTI-FUNCTION pin is the internal supply voltage
200                                                                   node. When the MOSFET is on, the device operates from the
100                                                                   energy stored in the bypass capacitor. Extremely low power
                                                                      consumption of the internal circuitry allows TinySwitch-4 to
0                                                                     operate continuously from current it takes from the DRAIN pin.
                                             136 kHz                  A bypass capacitor value of 0.1 F is sufficient for both high
                                             128 kHz                  frequency decoupling and energy storage.

     0                       5                        10              In addition, there is a 6.4 V shunt regulator clamping the
                                                                      BYPASS/MULTI-FUNCTION pin at 6.4 V when current is
                             Time (s)                                provided to the BYPASS/MULTI-FUNCTION pin through an

Figure 5. Frequency Jitter.                                                                      3

                                                                                  Rev. A 09/12

external resistor. This facilitates powering of TinySwitch-4        is pulled low. If the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin is not pulled
externally through a bias winding to decrease the no-load           low for 64 ms, the power MOSFET switching is normally
consumption to well below 50 mW.                                    disabled for 2.5 seconds (except in the case of line undervoltage
                                                                    condition, in which case it is disabled until the condition is
BYPASS/MULTI-FUNCTION Pin Undervoltage                              removed). The auto-restart alternately enables and disables the
The BYPASS/MULTI-FUNCTION pin undervoltage circuitry                switching of the power MOSFET until the fault condition is
disables the power MOSFET when the BYPASS/MULTI-                    removed. Figure 6 illustrates auto-restart circuit operation in the
FUNCTION pin voltage drops below 4.9 V in steady state              presence of an output short-circuit.
operation. Once the BYPASS/MULTI-FUNCTION pin voltage
drops below 4.9 V in steady state operation, it must rise back to   In the event of a line undervoltage condition, the switching of
5.85 V to enable (turn-on) the power MOSFET.                        the power MOSFET is disabled beyond its normal 2.5 seconds
                                                                    until the line undervoltage condition ends.
Over Temperature Protection
The thermal shutdown circuitry senses the die temperature.          Adaptive Switching Cycle On-Time Extension
The threshold is typically set at 142 C with 75 C hysteresis.     Adaptive switching cycle on-time extension keeps the cycle on
When the die temperature rises above this threshold the power       until current limit is reached, instead of prematurely terminating
MOSFET is disabled and remains disabled until the die               after the DCMAX signal goes low. This feature reduces the
temperature falls by 75 C, at which point it is re-enabled. A      minimum input voltage required to maintain regulation, extending
large hysteresis of 75 C (typical) is provided to prevent over-    hold-up time and minimizing the size of bulk capacitor required.
heating of the PC board due to a continuous fault condition.        The on-time extension is disabled during the start-up of the
                                                                    power supply, until the power supply output reaches regulation.
Current Limit
The current limit circuit senses the current in the power           Line Undervoltage Sense Circuit
MOSFET. When this current exceeds the internal threshold            The DC line voltage can be monitored by connecting an
(ILIMIT), the power MOSFET is turned off for the remainder of that  external resistor from the DC line to the ENABLE/
cycle. The current limit state machine reduces the current limit    UNDERVOLTAGE pin. During power-up or when the switching
threshold by discrete amounts under medium and light loads.         of the power MOSFET is disabled in auto-restart, the current
                                                                    into the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin must exceed 25 A to
The leading edge blanking circuit inhibits the current limit        initiate switching of the power MOSFET. During power-up, this
comparator for a short time (tLEB) after the power MOSFET is        is accomplished by holding the BYPASS/MULTI-FUNCTION pin
turned on. This leading edge blanking time has been set so          to 4.9 V while the line undervoltage condition exists. The
that current spikes caused by capacitance and secondary-side        BYPASS/MULTI-FUNCTION pin then rises from 4.9 V to 5.85 V
rectifier reverse recovery time will not cause premature            when the line undervoltage condition goes away. When the
termination of the switching pulse.                                 switching of the power MOSFET is disabled in auto-restart
                                                                    mode and a line undervoltage condition exists, the auto-restart
Auto-Restart                                                        counter is stopped. This stretches the disable time beyond its
In the event of a fault condition such as output overload, output   normal 2.5 seconds until the line undervoltage condition ends.
short-circuit, or an open loop condition, TinySwitch-4 enters
into auto-restart operation. An internal counter clocked by the     The line undervoltage circuit also detects when there is no
oscillator is reset every time the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin          external resistor connected to the ENABLE/UNDERVOLTAGE
                                                                    pin (less than ~2 A into the pin). In this case the line
300              V                       PI-4098-082305             undervoltage function is disabled.
                                                                    TinySwitch-4 Operation
200                                                                 TinySwitch-4 devices operate in the current limit mode. When
                                                                    enabled, the oscillator turns the power MOSFET on at the
100                                                                 beginning of each cycle. The MOSFET is turned off when the
                                                                    current ramps up to the current limit or when the DCMAX limit is
0                                                                   reached. Since the highest current limit level and frequency of
                                                                    a TinySwitch-4 design are constant, the power delivered to the
10                                                                  load is proportional to the primary inductance of the transformer
                                                                    and peak primary current squared. Hence, designing the
              VDC-OUTPUT                                            supply involves calculating the primary inductance of the
                                                                    transformer for the maximum output power required. If the
5                                                                   TinySwitch-4 is appropriately chosen for the power level, the
                                                                    current in the calculated inductance will ramp up to current limit
0                                                                   before the DCMAX limit is reached.

     0                             2500  5000

                          Time (ms)

Figure 6. Auto-Restart Operation.


Rev. A 09/12

Enable Function                                                 The ENABLE/UNDERVOLTAGE pin signal is generated on the
TinySwitch-4 senses the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin to              secondary by comparing the power supply output voltage with
determine whether or not to proceed with the next switching     a reference voltage. The ENABLE/UNDERVOLTAGE pin signal
cycle. The sequence of cycles is used to determine the current  is high when the power supply output voltage is less than the
limit. Once a cycle is started, it always completes the cycle   reference voltage. In a typical implementation, the ENABLE/
(even when the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin changes state            UNDERVOLTAGE pin is driven by an optocoupler. The collector
half way through the cycle). This operation results in a power  of the optocoupler transistor is connected to the ENABLE/
supply in which the output voltage ripple is determined by the  UNDERVOLTAGE pin and the emitter is connected to the
output capacitor, amount of energy per switch cycle and the     SOURCE pin. The optocoupler LED is connected in series with
delay of the feedback.

     VEN                                                             VEN
CLOCK                                                           CLOCK
DCMAX                                                           DCMAX

IDRAIN                                                          IDRAIN

VDRAIN                                                         VDRAIN

Figure 7. Operation at Near Maximum Loading.  PI-2749-082305                                                      PI-2667-082305
                                                                Figure 8. Operation at Moderately Heavy Loading.
     DCMAX                                                            VEN
      IDRAIN                                                     CLOCK


      VDRAIN                                                    VDRAIN
Figure 9. Operation at Medium Loading.                              PI-2377-082305                                                      PI-2661-082305

                                                                Figure 10. Operation at Very Light Load.                   5

                                                                                                                          Rev. A 09/12

a Zener diode across the DC output voltage to be regulated.                     At near maximum load, TinySwitch-4 will conduct during nearly
When the output voltage exceeds the target regulation voltage                   all of its clock cycles (Figure 7). At slightly lower load, it will
level (optocoupler LED voltage drop plus Zener voltage), the                    "skip" additional cycles in order to maintain voltage regulation at
optocoupler LED will start to conduct, pulling the ENABLE/                      the power supply output (Figure 8). At medium loads, cycles
UNDERVOLTAGE pin low. The Zener diode can be replaced by                        will be skipped and the current limit will be reduced (Figure 9).
a TL431 reference circuit for improved accuracy.                                At very light loads, the current limit will be reduced even further
                                                                                (Figure 10). Only a small percentage of cycles will occur to
ON/OFF Operation with Current Limit State Machine                               satisfy the power consumption of the power supply.
The internal clock of the TinySwitch-4 runs all the time. At the
beginning of each clock cycle, it samples the ENABLE/                           The response time of the ON/OFF control scheme is very fast
UNDERVOLTAGE pin to decide whether or not to implement a                        compared to PWM control. This provides tight regulation and
switch cycle, and based on the sequence of samples over                         excellent transient response.
multiple cycles, it determines the appropriate current limit. At
high loads, the state machine sets the current limit to its highest             Power-Up/Down
value. At lighter loads, the state machine sets the current limit               The TinySwitch-4 requires only a 0.1 F capacitor on the
to reduced values.                                                              BYPASS/MULTI-FUNCTION pin to operate with standard

200                                                             PI-2383-030801  200                                                              PI-2381-1030801

100           V  DC-INPUT                                                       100     VDC-INPUT

0                                                                               0

10                                                                              10

5             V                                                                 5          V
                BYPASS                                                                      BYPASS

0                                                                               0

400                                                                             400

200           V                                                                 200     V

                 DRAIN                                                                     DRAIN

0                                                                               0

     0                       1                                  2                    0              1                                            2

                           Time (ms)                                                                Time (ms)

Figure 11. Power-Up with Optional External UV Resistor (4 MW)                   Figure 12. Power-Up without Optional External UV Resistor
               Connected to EN/UV Pin.                                                         Connected to EN/UV Pin.

200                                                             PI-2348-030801  200                                                              PI-2395-030801

100                                  VDC-INPUT                                  100                           V

0                                                                               0

400                                                                             400

200                                   V                                         200                            V
                                       DRAIN                                                                    DRAIN

100                                                                             100

0                                                                               0

     0                       .5                                 1                    0              2.5                                          5

                           Time (s)                                                                 Time (s)

Figure 13. Normal Power-Down Timing (without UV).                               Figure 14. Slow Power-Down Timing with Optional External (4 MW)
                                                                                               UV Resistor Connected to EN/UV Pin.


Rev. A 09/12

current limit. Because of its small size, the time to charge this  and associated components. Secondly, for battery charger
capacitor is kept to an absolute minimum, typically 0.6 ms. The    applications, the current-voltage characteristic often allows the
time to charge will vary in proportion to the BYPASS/MULTI-        output voltage to fall close to 0 V while still delivering power.
FUNCTION pin capacitor value when selecting different current      TinySwitch-4 accomplishes this without a forward bias winding
limits. Due to the high bandwidth of the ON/OFF feedback,          and its many associated components. For applications that
there is no overshoot at the power supply output. When an          require very low no-load power consumption (50 mW), a resistor
external resistor (4 MW) is connected from the positive DC input   from a bias winding to the BYPASS/MULTI-FUNCTION pin can
to the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin, the power MOSFET                   provide the power to the chip. The minimum recommended
switching will be delayed during power-up until the DC line        current supplied is 1 mA. The BYPASS/MULTI-FUNCTION pin
voltage exceeds the threshold (100 V). Figures 11 and 12 show      in this case will be clamped at 6.4 V. This method will eliminate
the power-up timing waveform in applications with and without      the power draw from the DRAIN pin, thereby reducing the
an external resistor (4 MW) connected to the ENABLE/               no-load power consumption and improving full-load efficiency.
UNDERVOLTAGE pin. Under start-up and overload conditions,
when the conduction time is less than 400 ns, the device           Current Limit Operation
reduces the switching frequency to maintain control of the peak    Each switching cycle is terminated when the DRAIN current
drain current.                                                     reaches the current limit of the device. Current limit operation
                                                                   provides good line ripple rejection and relatively constant power
During power-down, when an external resistor is used, the          delivery independent of input voltage.
power MOSFET will switch for 64 ms after the output loses
regulation. The power MOSFET will then remain off without any      BYPASS/MULTI-FUNCTION Pin Capacitor
glitches since the undervoltage function prohibits restart when    The BYPASS/MULTI-FUNCTION pin can use a ceramic
the line voltage is low.                                           capacitor as small as 0.1 F for decoupling the internal power
                                                                   supply of the device. A larger capacitor size can be used to
Figure 13 illustrates a typical power-down timing waveform.        adjust the current limit. For TNY285-290, a 1 F BYPASS/
Figure 14 illustrates a very slow power-down timing waveform       MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor will select a lower current
as in standby applications. The external resistor (4 MW) is        limit equal to the standard current limit of the next smaller
connected to the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin in this case to           device and a 10 F BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor
prevent unwanted restarts.                                         will select a higher current limit equal to the standard current
                                                                   limit of the next larger device. The higher current limit level of
No bias winding is needed to provide power to the chip             the TNY290 is set to 850 mA typical. The TNY284 MOSFET
because it draws the power directly from the DRAIN pin (see        does not have the capability for increased current limit so this
Functional Description). This has two main benefits. First, for a  feature is not available in this device.
nominal application, this eliminates the cost of a bias winding



                  Maximum Over Power (W)

                          85 100 115 130 145 160 175 190 205 220 235 250 265

                                                   Input Voltage (VAC)

                  Figure 15. Comparison of Maximum Overpower for TinySwitch-4 and
                                 TinySwitch-III as a Function of Input Voltage (Data Collected from
                                 RDK-295 20 W Reference Design).                                                                                                                                                                   7

                                                                                                                                                                               Rev. A 09/12

                                                                                   C13          R3 C5                                    C8         5 V, 4 A
                                                                                 2.2 nF       4.7  1.5 nF                            1000 F          RTN
                                                                                250 VAC       1/2 W 100 V
                                                                                                                                        10 V
                                                                                1 9,10                              C6, C7
                                                                                                                   1500 F    L2
                                                                                                                            2.2 H
                                                                                                                      10 V

                                           C3                            VR1                          D4
                                         2.2 nF                      P6KE150A                 STPS30L60CT
                                          1 kV
               BR1                                                                       7,8
                                                                       R1                4
             1000 V                                                  22
                      C2                                             1/2 W                       D3         R2                       R6
  L1                 68 F                                                                    1N4937       8.2                     10 k
10 mH                450 V                                                 D1
                                                                     UF4006-E3  3        5                                   R9     1%
          RT1                                                                                                               47
          6                                                                         T1          C4
                                                                                   EE22       100 F
             C1                                                                                50 V
           100 nF            R12          R13                                                                R4
F1 275 VAC                 2 M          2 M                                                         VR2   30 k
5A                                                                                                1N5254   1/8 W

         90 - 295                                                                    R15            27 V
            VAC                                                                    1.5 M
                                                                  D  EN/UV         1/8 W
                                         TinySwitch-4                                                                               R8
                                                U1                                                                                 1 k
                                                                                                                                  1/8 W
                                                                                                                                  R14 C10
                                                                  S                                                              3.3 k 47 nF
                                                                                                                                 1/8 W 100 V
                                                                      C16        C9                          U3
                                                                     100 nF     10 F                      PC817
                                                                     100 V      16 V
                                                                                                           2.2 F             U2                R7
                                                                                                             50 V           TL431             10 k



In a PC standby application input stage
will be part of main power supply input

Figure 16. TNY290PG, 5 V, 4 A Universal Input Power Supply.                        cycles decreases, lowering the effective switching frequency
                                                                                   and scaling switching losses with load. This provides almost
Applications Example                                                               constant efficiency down to very light loads, ideal for meeting
                                                                                   energy efficiency requirements.
The circuit shown in Figure 16 is a low cost, high efficiency,
flyback power supply designed for 5 V, 4 A output from                             As the TinySwitch-4 devices are completely self-powered, there
universal input using the TNY290PG.                                                is no requirement for an auxiliary or bias winding on the
                                                                                   transformer. However by adding a bias winding, the output
The supply features undervoltage lockout, primary sensed                           overvoltage protection feature can be configured, protecting the
output overvoltage latching shutdown protection, high                              load against open feedback loop faults.
efficiency (>80%), and very low no-load consumption (<50 mW
at 265 VAC). Output regulation is accomplished using a simple                      When an overvoltage condition occurs, such that bias voltage
Zener reference and optocoupler feedback.                                          exceeds the sum of VR2 and the BYPASS/MULTIFUNCTION
                                                                                   (BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL) pin voltage, current begins to
The rectified and filtered input voltage is applied to the primary                 flow into the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin. When this
winding of T1. The other side of the transformer primary is                        current exceeds ISD the internal latching shutdown circuit in
driven by the integrated MOSFET in U1. Diode D1, C3, R1, and                       TinySwitch-4 is activated. This condition is reset when the
VR1 comprise the clamp circuit, limiting the leakage inductance                    ENABLE/UNDERVOLTAGE pin current flowing through R12 and
turn-off voltage spike on the DRAIN pin to a safe value.                           R13 drop below 18.75 mA each AC line half-cycle. The
                                                                                   configuration of Figure 16 is therefore non-latching for an
The output voltage is regulated by TL431 U2. When the output                       overvoltage fault. Latching overvoltage protection can be
voltage ripple exceeds the sum of the U2 (CATHODE D6) and                          achieved by connecting R12 and R13 to the positive terminal of
optocoupler LED forward drop, current will flow in the                             C2, at the expense of higher standby consumption. In the
optocoupler LED. This will cause the transistor of the                             example shown, on opening the loop, the OVP trips at an
optocoupler to sink current. When this current exceeds the                         output of 17 V.
ENABLE pin threshold current the next switching cycle is
inhibited. When the output voltage falls below the feedback                        For lower no-load input power consumption, the bias winding
threshold, a conduction cycle is allowed to occur and, by                          may also be used to supply the TinySwitch-4 device. Resistor
adjusting the number of enabled cycles, output regulation is
maintained. As the load reduces, the number of enabled


Rev. A 09/12

R4 feeds current into the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin,                      Function                 TinySwitch-III  TinySwitch-4
inhibiting the internal high-voltage current source that normally           BVDSS                          700 V          725 V
maintains the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor                         Line Compensated OCP            N/A             Yes
voltage (C7) during the internal MOSFET off-time. This reduces              Typical OCP Change from
the no-load consumption of this design from 140 mW to 40 mW                 85 VAC to 265 VAC              >40%           <15%
at 265 VAC.                                                                 UV Threshold
                                                                            VBP Reset Voltage          25 mA 10%      25 mA 5%
Undervoltage lockout is configured by R5 connected between                                            2.6 V Typical   3.0 V Typical
the DC bus and ENABLE/UNDERVOLTAGE pin of U1. When                          Packages                                   DIP-8C (P),
present, switching is inhibited until the current in the ENABLE/                                       DIP-8C (P),   eSOP-12B (K),
UNDERVOLTAGE pin exceeds 25 A. This allows the start-up                                                SMD-8C (G)
voltage to be programmed within the normal operating input                                                             SO-8C (D)
voltage range, preventing glitching of the output under abnormal
low voltage conditions and also on removal of the AC input.                 Table 2. Comparisons Between TinySwitch-III and TinySwitch-4.

In addition to the simple input pi filter (C1, L1, C2) for differential     TinySwitch-4 Design Considerations
mode EMI, this design makes use of E-ShieldTM shielding
techniques in the transformer to reduce common mode EMI                     Output Power Table
displacement currents, and R2 and C4 as a damping network                   The data sheet output power table (Table 1) represents the
to reduce high frequency transformer ringing. These techniques,             minimum practical continuous output power level that can be
combined with the frequency jitter of TNY288, give excellent                obtained under the following assumed conditions:
conducted and radiated EMI performance with this design
achieving >12 dBV of margin to EN55022 Class B conducted                    1. The minimum DC input voltage is 100 V or higher for 85 VAC
EMI limits.                                                                     input, or 220 V or higher for 230 VAC input or 115 VAC with
                                                                                a voltage doubler. The value of the input capacitance should
For design flexibility the value of C7 can be selected to pick one              be sized to meet these criteria for AC input designs.
of the 3 current limits options in U1. This allows the designer to
select the current limit appropriate for the application.                   2. Efficiency of 75%.
                                                                            3. Minimum data sheet value of I2f.
Standard current limit (ILIMIT) is selected with a 0.1 F BYPASS/          4. Transformer primary inductance tolerance of 10%.
   MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor and is the normal choice                  5. Reflected output voltage (VOR) of 135 V.
   for typical enclosed adapter applications.                               6. Voltage only output of 12 V with a fast PN rectifier diode.
                                                                            7. Continuous conduction mode operation with transient KP*
When a 1 F BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor is
   used, the current limit is reduced (ILIMITred or ILIMIT-1) offering          value of 0.25.
   reduced RMS device currents and therefore improved                       8. Increased current limit is selected for peak and open frame
   efficiency, but at the expense of maximum power capability.
   This is ideal for thermally challenging designs where dissipa-               power columns and standard current limit for adapter columns.
   tion must be minimized.                                                  9. The part is board mounted with SOURCE pins soldered to a

When a 10 F BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor is                          sufficient area of copper and/or a heat sink is used to keep
   used, the current limit is increased (ILIMITinc or ILIMIT+1), extending      the SOURCE pin temperature at or below 110 C.
   the power capability for applications requiring higher peak              10. Ambient temperature of 50 C for open frame designs and
   power or continuous power where the thermal conditions allow.                40 C for sealed adapters.

Further flexibility comes from the current limits between                   *Below a value of 1, KP is the ratio of ripple to peak primary
adjacent TinySwitch-4 family members being compatible. The                  current. To prevent reduced power capability due to premature
reduced current limit of a given device is equal to the standard            termination of switching cycles a transient KP limit of 0.25 is
current limit of the next smaller device and the increased                  recommended. This prevents the initial current limit (IINIT) from
current limit is equal to the standard current limit of the next            being exceeded at MOSFET turn-on.
larger device.
                                                                            For reference, Table 3 provides the minimum practical power
Key Application Considerations                                              delivered from each family member at the three selectable
                                                                            current limit values. This assumes open frame operation (not
TinySwitch-4 vs. TinySwitch-III                                             thermally limited) and otherwise the same conditions as listed
                                                                            above. These numbers are useful to identify the correct current
Table 2 compares the features and performance differences                   limit to select for a given device and output power requirement.
between TinySwitch-4 and TinySwitch-III. TinySwitch-4 is pin
compatible to TinySwitch-III with improved features. It requires            Overvoltage Protection
minimum design effort to adapt into a new design. In addition               The output overvoltage protection provided by TinySwitch-4
to the feature enhancement, TinySwitch-4 offers two new                     uses an internal latch that is triggered by a threshold current of
packages; eSOP-12B (K) and SO-8C (D) to meet various                        approximately 5.5 mA into the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL
application requirements.                                                   pin. In addition to an internal filter, the BYPASS/MULTI-
                                                                            FUNCTIONAL pin capacitor forms an external filter providing
                                                                            noise immunity from inadvertent triggering. For the bypass                                                                                                                               9

                                                                                                                                           Rev. A 09/12

capacitor to be effective as a high frequency filter, the capacitor         practically eliminates audible noise. Vacuum impregnation of
should be located as close as possible to the SOURCE and                    the transformer should not be used due to the high primary
BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pins of the device.                                 capacitance and increased losses that result. Higher flux
                                                                            densities are possible, however careful evaluation of the audible
Peak Output Power Table                                                     noise performance should be made using production
                                                                            transformer samples before approving the design.
              230 VAC 15%     85-265 VAC
                                                                            Ceramic capacitors that use dielectrics such as Z5U, when
Product       ILIMIT-1  ILIMIT  ILIMIT+1 ILIMIT-1  ILIMIT  ILIMIT+1         used in clamp circuits, may also generate audio noise. If this is
                                                                            the case, try replacing them with a capacitor having a different
TNY284P       9.1 W 10.9 W 9.1 W 7.1 W 8.5 W 7.1 W                          dielectric or construction, for example a film type.
TNY285P       10.8 W 12 W 15.1 W 8.4 W 9.3 W 11.8 W
TNY286P       11.8 W 15.3 W 19.4 W 9.2 W 11.9 W 15.1 W                      TinySwitch-4 Layout Considerations
TNY287P       15.1 W 19.6 W 23.7 W 11.8 W 15.3 W 18.5 W
TNY288P       19.4 W 24 W 28 W 15.1 W 18.6 W 21.8 W                         Layout
TNY289P       23.7 W 28.4 W 32.2 W 18.5 W 22 W 25.2 W                       See Figure 17 for a recommended circuit board layout for
TNY290P        28 W 32.7 W 36.6 W 21.8 W 25.4 W 28.5 W                      TinySwitch-4.

Table 3. Minimum Practical Power at Three Selectable Current Limit Levels.  Single Point Grounding
                                                                            Use a single point ground connection from the input filter
For best performance of the OVP function, it is recommended                 capacitor to the area of copper connected to the SOURCE pins.
that a relatively high bias winding voltage is used, in the range of
15 V - 30 V. This minimizes the error voltage on the bias                   Bypass Capacitor (CBP)
winding due to leakage inductance and also ensures adequate                 The BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor must be
voltage during no-load operation from which to supply the                   located directly adjacent to the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL
BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin for reduced no-load                             and SOURCE pins.
                                                                            If a 0.1 mF bypass capacitor has been selected it should be a
Selecting the Zener diode voltage to be approximately 6 V                   high frequency ceramic type (e.g. with X7R dielectric). It must
above the bias winding voltage (28 V for 22 V bias winding)                 be placed directly between the ENABLE and SOURCE pins to
gives good OVP performance for most designs, but can be                     filter external noise entering the BYPASS pin. If a 1 mF or 10 mF
adjusted to compensate for variations in leakage inductance.                bypass capacitor was selected then an additional 0.1 mF
Adding additional filtering can be achieved by inserting a low              capacitor should be added across BYPASS and SOURCE pins
value (10 W to 47 W) resistor in series with the bias winding               to provide noise filtering (see Figure 17).
diode and/or the OVP Zener as shown by R7 and R3 in Figure 16.
The resistor in series with the OVP Zener also limits the                   ENABLE/UNDERVOLTAGE Pin
maximum current into the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin.                       Keep traces connected to the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin
                                                                            short and, as far as is practical, away from all other traces and
Reducing No-load Consumption                                                nodes above source potential including, but not limited to, the
As TinySwitch-4 is self-powered from the BYPASS/MULTI-                      bypass, drain and bias supply diode anode nodes.
FUNCTIONAL pin capacitor, there is no need for an auxiliary or
bias winding to be provided on the transformer for this purpose.            Primary Loop Area
Typical no-load consumption when self-powered is <150 mW at                 The area of the primary loop that connects the input filter
265 VAC input. The addition of a bias winding can reduce this               capacitor, transformer primary and TinySwitch-4 should be kept
down to <50 mW by supplying the TinySwitch-4 from the lower                 as small as possible.
bias voltage and inhibiting the internal high-voltage current
source. To achieve this, select the value of the resistor (R8 in            Primary Clamp Circuit
Figure 16) to provide the data sheet DRAIN supply current. In               A clamp is used to limit peak voltage on the DRAIN pin at
practice, due to the reduction of the bias voltage at low load,             turn-off. This can be achieved by using an RCD clamp or a
start with a value equal to 40% greater than the data sheet                 Zener (~200 V) and diode clamp across the primary winding.
maximum current, and then increase the value of the resistor to             To reduce EMI, minimize the loop from the clamp components
give the lowest no-load consumption.                                        to the transformer and TinySwitch-4.

Audible Noise                                                               Thermal Considerations
The cycle skipping mode of operation used in TinySwitch-4 can               The SOURCE pins are internally connected to the IC lead frame
generate audio frequency components in the transformer. To                  and provide the main path to remove heat from the device.
limit this audible noise generation the transformer should be               Therefore all the SOURCE pins should be connected to a
designed such that the peak core flux density is below                      copper area underneath the TinySwitch-4 to act not only as a
3000 Gauss (300 mT). Following this guideline and using the                 single point ground, but also as a heat sink. As this area is
standard transformer production technique of dip varnishing                 connected to the quiet source node, this area should be
                                                                            maximized for good heat sinking. Similarly for axial output
                                                                            diodes, maximize the PCB area connected to the cathode.


Rev. A 09/12

                                                                           Safety Spacing               Maximize hatched copper
                                                                                                        areas (            ) for optimum
                                                                                                        heat sinking

       +                                                                                                         Output    Output Filter
                                                                                                                 Recti er   Capacitor
       -          Input Filter Capacitor

                                                                     PRI   T

                                                                     BIAS  r                       SEC



                                                                     PRI   s

                                             D                             f
                  S                                                        o
                  S            TinySwitch-4                                r
                                                                     BIAS  e



                                             UV    CBP

                                                                            Opto-                                - DC +
                                                                           coupler                                   OUT

*CHF is a 0.1 F high frequency noise bypass capacitor (the high frequency 0.1 F capacitor eliminates need for CBP if ILIMIT selection requires 0.1 F).


Figure 17. Recommended Circuit Board Layout for TinySwitch-4 with Undervoltage Lock Out Resistor.

Y Capacitor                                                          Parasitic leakage currents into the ENABLE/UNDERVOLTAGE
The placement of the Y capacitor should be directly from the         pin are normally well below this 1 A threshold when PC board
primary input filter capacitor positive terminal to the common/      assembly is in a well controlled production facility. However, high
return terminal of the transformer secondary. Such a placement       humidity conditions together with board and/or package
will route high magnitude common mode surge currents away            contamination, either from no-clean flux or other contaminants,
from the TinySwitch-4 device. Note if an input  (C, L, C) EMI      can reduce the surface resistivity enough to allow parasitic
filter is used then the inductor in the filter should be placed      currents >1 A to flow into the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin.
between the negative terminals of the input filter capacitors.       These currents can flow from higher voltage exposed solder
                                                                     pads close to the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin such as the
Optocoupler                                                          BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin solder pad preventing the
Place the optocoupler physically close to the TinySwitch-4 to        design from starting up. Designs that make use of the
minimizing the primary-side trace lengths. Keep the high             undervoltage lockout feature by connecting a resistor from the
current, high-voltage drain and clamp traces away from the           high-voltage rail to the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin are not
optocoupler to prevent noise pick up.                                affected.

Output Diode                                                         If the contamination levels in the PC board assembly facility are
For best performance, the area of the loop connecting the            unknown, the application is open frame or operates in a high
secondary winding, the output diode and the output filter            pollution degree environment and the design does not make
capacitor, should be minimized. In addition, sufficient copper       use of the undervoltage lockout feature, then an optional
area should be provided at the anode and cathode terminals of        390 kW resistor should be added from ENABLE/UNDERVOLTAGE
the diode for heat sinking. A larger area is preferred at the quiet  pin to SOURCE pin to ensure that the parasitic leakage current
cathode terminal. A large anode area can increase high               into the ENABLE/UNDERVOLTAGE pin is well below 1 A.
frequency radiated EMI.
                                                                     Note that typical values for surface insulation resistance (SIR)
PC Board Leakage Currents                                            where no-clean flux has been applied according to the
TinySwitch-4 is designed to optimize energy efficiency across        suppliers' guidelines are >>10 MW and do not cause this issue.
the power range and particularly in standby/no-load conditions.
Current consumption has therefore been minimized to achieve
this performance. The ENABLE/UNDERVOLTAGE pin under-
voltage feature for example has a low threshold (~1 A) to
detect whether an undervoltage resistor is present.                                                                                                                             11

                                                                                                                                          Rev. A 09/12

Quick Design Checklist

As with any power supply design, all TinySwitch-4 designs
should be verified on the bench to make sure that component
specifications are not exceeded under worst case conditions.
The following minimum set of tests is strongly recommended:

1. Maximum drain voltage Verify that VDS does not exceed
     675 V at highest input voltage and peak (overload) output
     power. The 50 V margin to the 725 V BVDSS specification
     gives margin for design variation.

2. Maximum drain current At maximum ambient temperature,
     maximum input voltage and peak output (overload) power,
     verify drain current waveforms for any signs of transformer
     saturation and excessive leading edge current spikes at
     start-up. Repeat under steady-state conditions and verify
     that the leading edge current spike event is below ILIMIT(MIN) at
     the end of the t . LEB(MIN) Under all conditions, the maximum
     drain current should be below the specified absolute
     maximum ratings.

3. Thermal Check At specified maximum output power,
     minimum input voltage and maximum ambient temperature,
     verify that the temperature specifications are not exceeded
     for TinySwitch-4, transformer, output diode, and output
     capacitors. Enough thermal margin should be allowed for
     part-to-part variation of the RDS(ON) of TinySwitch-4 as
     specified in the data sheet. Under low-line, maximum
     power, a maximum TinySwitch-4 SOURCE pin temperature
     of 110 C is recommended to allow for these variations.


Rev. A 09/12

Absolute Maximum Ratings(1,4)                                                              Notes:
                                                                                           1. All voltages referenced to SOURCE, TA = 25 C.
DRAIN Voltage .................................................... -0.3 V to 725 V         2. The higher peak DRAIN current is allowed while the DRAIN
DRAIN Peak Current: TNY284.......................... 400 (750) mA(2)
                                                                                               voltage is simultaneously less than 400 V.
                              TNY285........................ 560 (1050) mA(2)              3. Normally limited by internal circuitry.
                              TNY286........................ 720 (1350) mA(2)              4. 1/16 in. from case for 5 seconds.
                               TNY287........................ 880 (1650) mA(2)             5. Maximum ratings specified may be applied one at a time,
                              TNY288...................... 1040 (1950) mA(2)
                              TNY289...................... 1200 (2250) mA(2)                   without causing permanent damage to the product. Exposure
                              TNY290...................... 1360 (2550) mA(2)                   to Absolute Rating conditions for extended periods of time
EN/UV Voltage ...................................................... -0.3 V to 9 V             may affect product reliability.
EN/UV Current ............................................................... 100 mA
BP/M Voltage ......................................................... -0.3 V to 9 V
Storage Temperature .......................................-65 C to 150 C
Maximum Junction Temperature(3).................... -40 C to 150 C
Lead Temperature(4)..........................................................260 C

Thermal Resistance

Thermal Impedance: P Package:                                                              Notes:
                                                                                           1. Measured on the SOURCE pin close to the plastic interface.
                      (qJA) .................................70 C/W(2); 60 C/W(3)        2. Soldered to 0.36 sq. in. (232 mm2), 2 oz. (610 g/m2) copper clad.
                      (qJC)(1) ...................................................11 C/W  3. Soldered to 1 sq. in. (645 mm2), 2 oz. (610 g/m2) copper clad.
                                                                                           4. The case temperature is measured at the bottom-side
                           D Package:
                                                                                               exposed pad.
                      (qJA) ...............................100 C/W(2); 80 C/W(3)
                      (qJC)(1) ...................................................30 C/W

                           K Package:

                      (qJA) .................................45 C/W(2); 38 C/W(3)
                      (qJC)(4).....................................................2 C/W

       Parameter    Symbol                                  Conditions                             Min   Typ   Max Units
                                              SOURCE = 0 V; TJ = -40 to 125 C
Control Functions      fOSC
Output Frequency     DCMAX                                 See Figure 18
in Standard Mode
                       IDIS                       (Unless Otherwise Specified)
Maximum Duty Cycle
                                               TJ = 25 C              Average                     124   132   140
EN/UV Pin Upper                               See Figure 5      Peak-to-peak Jitter
Turnoff Threshold                                           S1 Open                                                  kHz

                                                                                                   62    67          %

                                                                                                   -150  -122  -90   mA

EN/UV Pin                                                   IEN/UV = 25 mA                         1.8   2.2   2.6
Voltage                                                     IEN/UV = -25 mA
                    VEN                                                                                              V

                                                                                                   0.8   1.2   1.6

                    IS1                                 EN/UV Current > IDIS                             330         mA
                                              (MOSFET Not Switching) See Note A

                                                                                           TNY284        360   400
                                                                                           TNY286        410   440
DRAIN Supply Current                            EN/UV Open                                 TNY288        430   470
                                         IS2                                               TNY289
                                                  (MOSFET                                  TNY290        510   550   mA

                                              Switching at fOSC)                                         615   650
                                                 See Note B

                                                                                                         715   800

                                                                                                         875   930                                                                                                        13

                                                                                                                     Rev. A 09/12

Parameter                  Symbol                            Conditions          Min    Typ   Max Units
                                               SOURCE = 0 V; TJ = -40 to 125 C
Control Functions (cont.)
                                                            See Figure 18
BP/M Pin                   ICH1                    (Unless Otherwise Specified)  -6.5   -4.5  -2.5

Charge Current                                          VBP/M = 0 V, TJ = 25 C                      mA
                                         ICH2                See Note C, D
                                                                                 -4.7   -2.8  -1.4
                                                        VBP/M = 4 V, TJ = 25 C
BP/M Pin Voltage           VBP/M                             See Note C, D       5.6    5.85  6.3    V
BP/M Pin                   VSHUNT                              See Note C
Voltage Hysteresis
                            ILUV                                                 0.80   0.95  1.20   V
BP/M Pin
Shunt Voltage                                  IBP = 2 mA                        6.0    6.4   6.85   V

EN/UV Pin Line Under-                          TJ = 25 C                        23.75  25    26.25  mA
voltage Threshold
                                               TJ = 25 C                        3      5     8      mA
EN/UV Pin Reset                              See Note G
Hysteresis (Following
Latch Off with BP/M
Pin Current >ISD)
Circuit Protection

                                               di/dt = 50 mA/ms   TNY284P/D/K    233    250   267
                                                    TJ = 25 C    TNY285P/D/K
                                                   See Note E     TNY286P/D/K    256    275   294
                                               di/dt = 55 mA/ms                  326    350   374
                                                    TJ = 25 C     TNY288P/K
Standard Current Limit                             See Note E      TNY289P/K
(BP/M Capacitor =          ILIMIT              di/dt = 70 mA/ms                  419    450   481    mA
                                                    TJ = 25 C
0.1 mF) See Note D                                 See Note E

                                               di/dt = 90 mA/ms                  512    550   588
                                                    TJ = 25 C
                                                   See Note E                    605    650   695

                                               di/dt = 110 mA/ms                 698    750   802
                                                    TJ = 25 C
                                                   See Note E

                                               di/dt = 130 mA/ms
                                                    TJ = 25 C
                                                   See Note E

                                               di/dt = 150 mA/ms
                                                    TJ = 25 C
                                                   See Note E


Rev. A 09/12

Parameter                   Symbol                   Conditions          Min  Typ  Max Units
                                       SOURCE = 0 V; TJ = -40 to 125 C

                                                    See Figure 18

                                           (Unless Otherwise Specified)

Circuit Protection (cont.)

                                       di/dt = 42 mA/ms   TNY284P/D/K    196  210  233
                                            TJ = 25 C    TNY285P/D/K
                                           See Note E     TNY286P/D/K    233  250  277
                                       di/dt = 50 mA/ms                  256  275  305
                                            TJ = 25 C     TNY288P/K
Reduced Current Limit       ILIMITred      See Note E      TNY289P/K     326  350  388    mA
(BP/M Capacitor =                                          TNY290P/K
1 mF) See Note D                       di/dt = 55 mA/ms   TNY284P/D/K
                                            TJ = 25 C    TNY285P/D/K
                                          See Notes E     TNY286P/D/K    419  450  499
                                       di/dt = 70 mA/ms    TNY288P/K     512  550  610
                                            TJ = 25 C     TNY289P/K
                                          See Notes E      TNY290P/K     605  650  721

                                       di/dt = 90 mA/ms                  196  210  233
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E                    326  350  388

                                       di/dt = 110 mA/ms                 419  450  499
                                            TJ = 25 C
Increased Current Limit     ILIMITinc     See Notes E                    512  550  610    mA
(BP/M Capacitor =
10 mF) See Note D                      di/dt = 130 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E                    605  650  721

                                       di/dt = 42 mA/ms                  698  750  833
                                            TJ = 25 C
                                                                         791  850  943
                                         See Notes E, F

                                       di/dt = 70 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E

                                       di/dt = 90 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E

                                       di/dt = 110 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E

                                       di/dt = 130 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E

                                       di/dt = 150 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E

                                       di/dt = 170 mA/ms
                                            TJ = 25 C
                                          See Notes E                                                                             15

                                                                                          Rev. A 09/12


Parameter                   Symbol        SOURCE = 0 V; TJ = -40 to 125 C              Min          Typ  Max Units
                                                       See Figure 18

                                          (Unless Otherwise Specified)

Circuit Protection (cont.)

                                          Standard Current

                                          Limit,  I2f  =  I2              TNY284-290    0.9         I2f  1.12
                                                                                          I2f                I2f

                                          TJ = 25 C

                                          Reduced Current

Power Coefficient           I2f           Limit,  I2f  =  I2              TNY284-290    0.9         I2f  1.16   A2Hz
                                                                                         I2f                 I2f

                                          TJ = 25 C

                                          Increased Current

                                          Limit,  I2f  =  I2              TNY284-290    0.9         I2f  1.16
                                                                                          I2f                I2f

                                          TJ = 25 C

Initial Current Limit       IINIT                            See Figure 20              0.75                     mA
                                                       TJ = 25 C, See Note G           ILIMIT(MIN)

Leading Edge                tLEB                               TJ = 25 C               170          215          ns
Blanking Time                                                  See Note G

Current Limit               tILD                            TJ = 25 C                               150          ns
Delay                                                     See Note G, H

Thermal Shutdown            TSD                                                         135          142  150     C

Thermal Shutdown            TSDH                                                                     75           C

BP/M Pin Shutdown           ISD                                                         4            6.5  9       mA
Threshold Current

BP/M Pin Power-Up           VBP/M(RESET)                                                1.6          3.0  3.6     V
Reset Threshold


                                           TNY284                          TJ = 25 C                28   32
                                          ID = 25 mA                       TJ = 100 C
                                                                           TJ = 25 C                42   48
                                           TNY285                          TJ = 100 C
ON-State                                  ID = 28 mA                       TJ = 25 C                19   22
Resistance                                                                 TJ = 100 C
                            RDS(ON)        TNY286                                                                 W
                                          ID = 35 mA
                                                                                                     29   33

                                                                                                     14   16

                                                                                                     21   24


Rev. A 09/12

       Parameter  Symbol                 Conditions          Min  Typ   Max Units
Output (cont.)             SOURCE = 0 V; TJ = -40 to 125 C

ON-State                                See Figure 18
                               (Unless Otherwise Specified)
OFF-State Drain
Leakage Current              TNY287        TJ = 25 C             7.8   9.0
                            ID = 45 mA    TJ = 100 C
Breakdown                                  TJ = 25 C             11.7  13.5
Voltage                      TNY288       TJ = 100 C
DRAIN Supply                ID = 55 mA     TJ = 25 C             5.2   6.0
Voltage                                   TJ = 100 C
Auto-Restart                 TNY289        TJ = 25 C             7.8   9.0
ON-Time at fOSC             ID = 65 mA    TJ = 100 C
Auto-Restart      RDS(ON)                 TNY284-286                          W
Duty Cycle                   TNY290
                   IDSS1    ID = 75 mA    TNY287-288              3.9   4.5
                  BVDSS    VBP/M = 6.2 V  TNY289-290              5.8   6.7
                           VEN/UV = 0 V
                           VDS = 560 V                            2.6   3.0
                           TJ = 125 C
                            See Note I                            3.9   4.5


                                                                        100   mA


                           VBP/M = 6.2 V  VDS = 375 V,            15
                           VEN/UV = 0 V     TJ = 50 C
                                          See Note G, I

                           VBP = 6.2 V, VEN/UV = 0 V,        725              V
                           See Note J, TJ = 25 C

                                                             50               V

                   tAR     TJ = 25 C                             64          ms
                  DCAR     See Note K
                                                                  3           %
                           TJ = 25 C                                                                 17

                                                                              Rev. A 09/12


A. IS1 is an accurate estimate of device controller current consumption at no-load, since operating frequency is so low under these
    conditions. Total device consumption at no-load is the sum of IS1 and IDSS2.

B. Since the output MOSFET is switching, it is difficult to isolate the switching current from the supply current at the DRAIN. An
    alternative is to measure the BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin current at 6.1 V.

C. BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin is not intended for sourcing supply current to external circuitry.
D. To ensure correct current limit it is recommended that nominal 0.1 mF / 1 mF / 10 mF capacitors are used. In addition, the BP/M

    capacitor value tolerance should be equal or better than indicated below across the ambient temperature range of the target
    application. The minimum and maximum capacitor values are guaranteed by characterization.

Nominal BP/M   Tolerance Relative to Nominal
Pin Cap Value            Capacitor Value

      0.1 mF    Min         Max
       1 mF    -60%       +100%
      10 mF    -50%       +100%

E. For current limit at other di/dt values, refer to Figure 25.

F. TNY284 does not have an increased current limit value, but with a 10 mF BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor the current

    limit is the same as with a 1 mF BYPASS/MULTI-FUNCTIONAL pin capacitor (reduced current limit value).

G. This parameter is derived from characterization.

H. This parameter is derived from the change in current limit measured at 1X and 4X of the di/dt shown in the ILIMIT specification.
I. IDSS1 is the worst case OFF state leakage specification at 80% of BVDSS and maximum operating junction temperature. IDSS2 is a

    typical specification under worst case application conditions (rectified 265 VAC) for no-load consumption calculations.

J. Breakdown voltage may be checked against minimum BVDSS specification by ramping the DRAIN pin voltage up to but not
    exceeding minimum BVDSS.

K. Auto-restart on time has the same temperature characteristics as the oscillator (inversely proportional to frequency).


Rev. A 09/12

                                                           470                              S2


                                    S  D                                     S1     470
                                                           2 M                        10 V
                                    S                                                                   50 V

                                    S BP/M


                                               0.1 F      150 V

               NOTE: This test circuit is not applicable for current limit or output characteristic measurements.

Figure 18. General Test Circuit.


                                                           (internal signal)



                                                           VDRAIN                               tEN/UV

                                                               P fOSC


Figure 19. Duty Cycle Measurement.                         Figure 20. Output Enable Timing.

Typical Performance Characteristics

1.10Current Limit (Normalized)                 TJ = 25 C                           1.10                      TJ = 25 C
1.05                                                                                                                      PI-6803-0605121.05
                                                                                    Current Limit (Normalized)1.00
0.95                                                                                0.95

0.90                                                                                0.90
0.80                                                                                0.85
0.70                                                                                0.80
                                               Typical                              0.75                      Typical
                                               Maximum                              0.70                      Minimum



     0.60                                                                             0.60
            0 123 4 56                                                                       0 123 4 56

                               TON (s)                                                                         TON (s)

Figure 21. Current Limit vs. TON for TNY284~287.                                 Figure 22. Current Limit vs. TON for TNY288~290.                                                                                                             19

                                                                                                                          Rev. A 09/12
           TNY284-290                                                              PI-2213-012301                                  1.05                                            PI-6787-053112
Typical Performance Characteristics (cont.)                                                              Standard Current Limit
                                                                                                            (Normalized to 25 C)

Breakdown Voltage         1.0                                                                                                      95
   (Normalized to 25 C)                                                                                                           90


      0.9                                                                                 80
          -50 -25 0 25 50 75 100 125 150                                                      -40 -20 0 20 40 60 80 100 120
                Junction Temperature (C)                                                                   Temperature (C)

Figure 23. Breakdown vs. Temperature.                                              Figure 24. Standard Current Limit vs. Temperature.

Normalized Current Limit  1.4                                                      PI-6785-052412                                  300                                             PI-6786-052412
   (See Figure 21)        1.2
                                                                                                            Drain Current (mA)                  Scaling Factors:
                                                                                                                                   250 TNY284 1.0
                          0.8               Normalized
                                              di/dt = 1                                                                                         TNY285 1.5
                                             50 mA/s                                                                                            TNY286 2.0
                                             55 mA/s
                                             70 mA/s                                                                               200 TNY287 3.5
                                             90 mA/s
                                                                                                                                                TNY288 5.6
                                            110 mA/s                                                                                            TNY289 7.9
                                            130 mA/s
                                            150 mA/s                                                                               150 TNY290 11.2

                          0.6 TNY284           2

                                 TNY285                  Note: For the                                                             100
                                                         normalized current
                          0.4    TNY286                  limit value, use the
                                 TNY287                  typical current limit
                                                         speci ed for the
                                    TNY288               appropriate BP/M                                                          50                                TCASE=25 C
                                                         capacitor.                                                                                                  TCASE=100 C
                          0.2 TNY289


                          0                              3                      4                                                  0       2           4          6  8             10
                             1                                                                                                          0

                                            Normalized di/dt                                                                                  DRAIN Voltage (V)

Figure 25. Standard Current Limit vs. di/dt.                                       Figure 26. Output Characteristic.

                          1000                                                     PI-6771-051112                                  40                                              PI-6772-051112
                             10                                                                            Power (mW)                      Scaling Factors:

Drain Capacitance (pF)                                   Scaling Factors:                                                                  TNY284 1.0

                                                         TNY284 1.0                                                                30      TNY285 1.5
                                                         TNY285 1.5                                                                        TNY286 2.0
                                                         TNY286 2.0
                                                         TNY287 3.5                                                                        TNY287 3.5
                                                         TNY288 5.6
                                                         TNY289 7.9                                                                        TNY288 5.6
                                                         TNY290 11.2
                                                                                                                                   20      TNY289 7.9
                                                                                                                                           TNY290 11.2


                      1                                                                     0
                        0 100 200 300 400 500 600                                             0 100 200 300 400 500 600
                                  Drain Voltage (V)                                                       Drain Voltage (V)

              Figure 27. COSS vs. Drain Voltage.                                   Figure 28. Drain Capacitance Power.


Rev. A 09/12

Typical Performance Characteristics (cont.)



                                                                     -50 -25 0 25 50 75 100 125
                                                                       Junction Temperature (C)

                                                                      Figure 29. Undervoltage Threshold vs. Temperarture.
                  Under-Voltage Threshold
                     (Normalized to 25 C)

                                                                                                                                                PI-4281-012306                                                                                                                                                               21

                                                                                                                                                                            Rev. A 09/12


         -E-      D S .004 (.10)                        Notes:
                                                        1. Package dimensions conform to JEDEC specification
    .240 (6.10)      .367 (9.32)
    .260 (6.60)      .387 (9.83)                            MS-001-AB (Issue B 7/85) for standard dual-in-line (DIP)
                                                            package with .300 inch row spacing.
          Pin 1                            .057 (1.45)  2. Controlling dimensions are inches. Millimeter sizes are
          -D-                              .068 (1.73)      shown in parentheses.
                                                        3. Dimensions shown do not include mold flash or other
    .125 (3.18)                             (NOTE 6)        protrusions. Mold flash or protrusions shall not exceed
    .145 (3.68)                                             .006 (.15) on any side.
-T-                                         .015 (.38)  4. Pin locations start with Pin 1, and continue counter-clock-
                                            MINIMUM         wise to Pin 8 when viewed from the top. The notch and/or
         SEATING                                            dimple are aids in locating Pin 1. Pin 3 is omitted.
         PLANE                                          5. Minimum metal to metal spacing at the package body for
                                                            the omitted lead location is .137 inch (3.48 mm).
.100 (2.54) BSC                                         6. Lead width measured at package body.
                                                        7. Lead spacing measured with the leads constrained to be
                                                            perpendicular to plane T.

                                           .120 (3.05)          .008 (.20)
                                           .140 (3.56)          .015 (.38)

                  .014 (.36)  .048 (1.22)  .137 (3.48)              .300 (7.62) BSC    P08C
                  .022 (.56)  .053 (1.35)  MINIMUM                       (NOTE 7)
                                                                        .300 (7.62)  PI-3933-100504
                               T E D S .010 (.25) M                     .390 (9.91)


Rev. A 09/12

                                                    SO-8C (D Package)

                                           2        0.10 (0.004) C A-B 2X                                                     DETAIL A
                                4.90 (0.193) BSC
                      4B                                                                                                             GAUGE
                                    A            4                                                                     0 - 8o
                                                                D                                                           0.25 (0.010)
                                8                5
                                                                                                                       DETAIL A
      2 3.90 (0.154) BSC                            6.00 (0.236) BSC                       SEATING


                                                                                           1.04 (0.041) REF

    0.10 (0.004) C D                                                                                     0.40 (0.016)
                                                                                                         1.27 (0.050)
2X                Pin 1 ID      1                4                     0.20 (0.008) C

      1.27 (0.050) BSC                                             2X

                                                    7X 0.31 - 0.51 (0.012 - 0.020)

                                                                   0.25 (0.010) M C A-B D

    1.35 (0.053)                  1.25 - 1.65
    1.75 (0.069)                (0.049 - 0.065)

0.10 (0.004)                                               0.10 (0.004) C                  H
0.25 (0.010)                                        7X
                                                                                                    0.17 (0.007)
                                                          SEATING PLANE                             0.25 (0.010)


      Reference                                   +                           Notes:
      Solder Pad                                                              1. JEDEC reference: MS-012.
      Dimensions                                 4.90 (0.193)                 2. Package outline exclusive of mold flash and metal burr.
                                                                              3. Package outline inclusive of plating thickness.
                      2.00 (0.079)                +                           4. Datums A and B to be determined at datum plane H.
                                                                              5. Controlling dimensions are in millimeters. Inch dimensions
                                ++                              0.60 (0.024)
                                                                                 are shown in parenthesis. Angles in degrees.
D07C              1.27 (0.050)
                                                                                                                                                                               PI-4526-040110                                                                                                                      23

                                                                                                                                   Rev. A 09/12

                                                             eSOP-12B (K Package)

                                                                                        0.356 [9.04]                0.055 [1.40] Ref.           0.010 [0.25]
                                                                                             Ref.                          0.010 [0.25]              Ref.

                                        2          0.004 [0.10] C A 2X                  0.325 [8.26]
                     0.400 [10.16]                                                          Max. 7
   Pin #1 I.D.                                                                                                  12                                               H
(Laser Marked)
                                                                   2X                7
      0.460 [11.68]
                                                                   0.004 [0.10] C B                                                                           Gauge Plane

                                                   0.059 [1.50]                                                                                 Seating Plane

                                                   Ref, Typ             2                                                         0- 8        0.034 [0.85]     C

                                                                   0.350 [8.89]                                     0.225 [5.72]                0.026 [0.65]
                                                                                                                        Max. 7
                                                   0.059 [1.50]

                                                         Ref, Typ

                                                                                                                                          DETAIL A (Scale = 9X)

0.008 [0.20] C 1 2 3 4                     6                       B                 6                1                                                           0.049 [1.23]
                                                                                                                                                                  0.046 [1.16]
2X, 5/6 Lead Tips                    0.023 [0.58]     3  4         0.120 [3.05] Ref                                  0.028 [0.71]
                                     0.018 [0.46]  11                                                                    Ref.                                0.019 [0.48]
                                     0.010 (0.25) M C A B                            0.070 [1.78]                                 0.020 [0.51]
                                                                                                                                       Ref.     0.022 [0.56]
                     TOP VIEW                                                           BOTTOM VIEW                                                  Ref.
     0.098 [2.49]                                  0.032 [0.80]                    0.092 [2.34]                     0.016 [0.41]
     0.086 [2.18]                                  0.029 [0.72]                    0.086 [2.18]                     0.011 [0.28]

0.006 [0.15]                                                     Seating                                                 11
0.000 [0.00]                                                     Plane
Seating plane to                     0.004 [0.10] C                                     0.306 [7.77]
package bottom                                              C                                Ref.
                                                                         Detail A        END VIEW

                     SIDE VIEW

                       0.067 [1.70]        0.217 [5.51]            Land Pattern                       Notes:
                                                                   Dimensions                         1. Dimensioning and tolerancing per ASME Y14.5M-1994.
0.028 [0.71]                                                         12                               2. Dimensions noted are determined at the outermost
                                                                                                          extremes of the plastic body exclusive of mold flash,
                              2                                      11                                   tie bar burrs, gate burrs, and interlead flash, but
                                                                                                          including any mismatch between the top and bottom of
                              3                                      10                                   the plastic body. Maximum mold protrusion is 0.007
                                                                         0.321 [8.15]                     [0.18] per side.
                                                                      9                               3. Dimensions noted are inclusive of plating thickness.
                                          0.429 [10.90]               8                               4. Does not include interlead flash or protrusions.

                                                                      7                               5. Controlling dimensions in inches [mm].

                                                                                                      6. Datums A and B to be determined at Datum H.

                                                                                                      7. Exposed pad is nominally located at the centerline of
                                                                                                          Datums A and B. "Max" dimensions noted include both
                                                                                                          size and positional tolerances.



Rev. A 09/12

Part Ordering Information             TinySwitch Product Family
                    TNY 288 P G - TL
                                       Series Number

                                       Package Identifier

                                      P   Plastic DIP-8C

                                      D   SO-8C

                                      K   eSOP-12B

                                       Lead Finish

                                      G   RoHS compliant and Halogen Free

                                       Tape & Reel and Other Options

                                      Blank Standard Configuration

                                      TL  Tape & Reel, 1000 pcs min./mult.                                                                           25

                                                                                        Rev. A 09/12
Revision Notes                                                                                                       Date
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by one or more U.S. and foreign patents, or potentially by pending U.S. and foreign patent applications assigned to Power Integrations. A
complete list of Power Integrations patents may be found at Power Integrations grants its customers a license under
certain patent rights as set forth at

Life Support Policy

1. A Life support device or system is one which, (i) is intended for surgical implant into the body, or (ii) supports or sustains life, and (iii)
    whose failure to perform, when properly used in accordance with instructions for use, can be reasonably expected to result in significant
    injury or death to the user.

2. A critical component is any component of a life support device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause
    the failure of the life support device or system, or to affect its safety or effectiveness.

The PI logo, TOPSwitch, TinySwitch, LinkSwitch, LYTSwitch, DPA-Switch, PeakSwitch, CAPZero, SENZero, LinkZero, HiperPFS, HiperTFS,
HiperLCS, Qspeed, EcoSmart, Clampless, E-Shield, Filterfuse, StakFET, PI Expert and PI FACTS are trademarks of Power Integrations, Inc.
Other trademarks are property of their respective companies. 2012, Power Integrations, Inc.

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China (Shanghai)                 #1, 14th Main Road
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Kerry Everbright City            Bangalore-560052 India
No. 218 Tianmu Road West,        Phone: +91-80-4113-8020          Phone: +81-45-471-1021    e-mail:
Shanghai, P.R.C. 200070          Fax: +91-80-4113-8023
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Fax: +86-21-6354-6325
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China (ShenZhen)                 20099 Sesto San Giovanni (MI)                              1st Floor, St. James's House
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                                                                  Seoul, 135-728, Korea     Fax: +44 (0) 1252-727-689

                                                                  Phone: +82-2-2016-6610    e-mail:

                                                                  Fax: +82-2-2016-6630

                                                                  e-mail: Applications Hotline

                                                                                            World Wide +1-408-414-9660


                                                                  51 Newton Road            Applications Fax

                                                                  #15-08/10 Goldhill Plaza  World Wide +1-408-414-9760

                                                                  Singapore, 308900

                                                                  Phone: +65-6358-2160

                                                                  Fax: +65-6358-2015

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