交流电源供电的孤立的离线开关需要在许多应用中，从家用电器到适配器对电池充电。设计这些孤立的交流/直流转换器从零开始可以是压倒性的，消耗更多的时间，可以花费更多。所以做这工作很容易，灵活，性价比高，功率集成了一套工具和资源。除了帮助设计师开发和建立这些离线AC / DC开关在市场上有竞争力的价格，电力集成的工具和资源，同时提高设计师在第一次尝试通过监管要求的机会，从而消除了开发和交付的麻烦。
为了实现这一目标，供应商已经准备两集成开关IC的家庭，即电源转换和TinySwitch III(TNY253 / 4/5和tny274gn或tny278gn)，使电源设计人员的任何应用程序在177 W而TinySwitch部分是专为需要25瓦或更少的输出功率AC / DC开关的应用建立交流/ DC开关，TOPSwitch的JX家族是专为AC / DC解决方案高达177 W和建设交流/直流使用这两个系列的成员交换机的设计，电源集成了免费设计的软件称为PI Expert。
低功率AC / DC解决方案
然而，在我们开始探索PI Expert设计软件;让我们在片上集成的功能切换和电源转换一下ICs TinySwitch III。因为TinySwitch是专为AC / DC解决方案25 W以下，我们将首先探讨TinySwitch景观。如图1所示，TinySwitch将一个700 V的功率MOSFET、振荡器、高压开关电流源，电流限制和热关断电路的单芯片。根据产品数据表，启动和运行的动力来源于漏极电压，从而消除偏置绕组变压器及其相关电路的需要。它的额定消耗大约只有80兆瓦，在无负载从265 VAC输入。一个简单的开/关控制方案也可以消除环路补偿的需要，根据供应商。
其他功能还包括30至60兆瓦的电力消耗在115/230 VAC输入空载，44千赫的操作来降低EMI，允许一个简单的吸收钳限制排水尖峰电压，低成本的变压器。此外，它提供了自动重启，在电压感应线，和频率抖动。而自动重启降低二次元件成本减少短路电流，在电压检测线电压故障，防止在上电或断电。它只需要一个电阻来实现，消除了四的外部元件。降低EMI的频率抖动，降低EMI滤波器元件成本相关。TinySwitch还采用EcoSmart技术降低功耗，在轻载或空载条件下小于100毫瓦。
图像的TinySwitch集成了一个700 V MOSFET
图1：集成了一个700 V MOSFET TinySwitch在单个芯片上的低电压控制电路。
根据供应商的EcoSmart技术使电源机组保持较高的效率，无论负载，大大降低了待机功耗。在本质上，在无负载时，EcoSmart技术有效地关闭电源，造成近零功耗。
中等功率开关
交流/直流转换超过25 W和177 W，制造商使用的反激式电源提供的集成电源转换的家庭。如图2所示，在这个家庭中的开关集成电路包含一个725 V的功率MOSFET、高压开关电流源、PWM控制、振荡器、热关断电路、故障保护，和在一个单片CMOS控制电路模。
功率集成电源转换图像
图2：该电源转换采用了专利的高压CMOS工艺，使高压功率MOSFET和低压控制电路的是成本有效地集成在一个单片芯片。
像TinySwitch，TOPSwitch的JX系列还包括EcoSmart技术保持空载功耗小于100 mW的265伏，高达750兆瓦的输出功率为1 W待机输入230 VAC。因此，多模式PWM控制的电源转换IC是专为在应用以上25 W和177 W的其他功能包括准确的可编程电流限制所有负载转换效率高，纹波抑制线线路优化前馈、频率抖动降低EMI滤波器的成本，和完全集成的软启动，最低启动压力。此外，132 kHz的手术伤口的变压器和电源尺寸。然而，它也提供给那些希望更好的绩效而愿意牺牲的尺寸和成本的66 kHz的选项。
专家设计软件
简化离线AC / DC电源转换芯片使用TinySwitch和转换器的设计，电源集成开发了一个交互式的设计软件工具称为PI Expert。它是一个自动化的、图形化的用户界面(GUI)驱动程序，它采用电源规范并自动生成围绕上述两个切换器家族的ICS中的一个设计的功率转换解决方案。事实上，根据供应商，PI专家为您提供了所有必要的信息来构建和测试一个工作原型。这包括一个完整的互动原理图、材料清单(BOM)，电路板布局的建议，以及详细的电气参数表。
此外，它还提供了完整的磁力设计，包括磁芯尺寸、匝数、适当的导线厚度和用于每个绕组的平行导线的数目。还产生了用于机械装配的详细绕组指令。此外，该交互式软件工具还为成本或效率提供优化选择，以生成满足特定需求的设计。因此，该程序将设计时间从几天减少到几分钟。
换句话说，在设计者将基本设计参数，如AC输入电压范围、固定DC输出电压和电流和开关频率输入到PI专家设计向导模板中时，软件分析了数以千计的与真实世界数据建模的设计选择，并产生最佳设计方案。每个设计都支持一个功能齐全的电路图，所有需要的子电路如缓冲电路和箝位电路、欠压和过电压锁定电阻器、反馈和偏置元件、输入/输出电容器和EMI滤波器。
它还为您提供了一个完整的变压器设计与文档，准备打印，并发送到您选择的变压器供应商，节省时间和金钱。此外，该工具还管理生成的BOM列表。事实上，在最近的PI Expert V9.0软件允许设计者出口产生的BOM网页和链接到一个经销商如凯利讯半导体的经销商零件数据库。这使得设计者能够快速找到由PI专家软件生成的优化设计的组件，包括替换缺货部分的组件。
用户可以访问PI专家软件有两种方式：下载或使用在线版本。这两种选择都可以在公司网站上找到。要下载该软件，用户必须填写一个需要姓名、电子邮件地址、首选语言、公司名称和标题和地址的表格。在线版本需要创建一个在线帐户，这是免费的和容易的。但是，请确保您可以访问Internet浏览器，如Internet Explorer、谷歌浏览器或Firefox。
让我们来看看在线套件，作为设计过程的一个演示。当你打开PI专家在线，在满足最初的要求，你会看到一些图标左边的网站。点击“创建新设计”。你会看到一个产品组合。选择TinySwitch III，然后点击“PI Expert”。这将会产生一个设计向导的模板如图3所示。向导提供了一些设计选项。当固定拓扑为反激式时，工作频率为132 kHz。另外，它可以让您选择包类型。我选择了表面贴装smd-8是常见的和容易获得的。单击向导模板右下角的“下一步”按钮。
图像专家设计向导模板
图3：PI专家设计向导模板。
出现另一个设计向导模板，要求您输入电压范围和线路频率。在我们的情况下，它是通用的85 - 265 VAC与50赫兹的线路频率。再次单击“Next”并输入输出电压、电流和功率要求。点击“添加”输入你的输出参数。假设在1.5 A时所需的DC输出为12 V，输出电压容差为10%。单击“OK”以查看向导模板上的输出参数。现在有两种选择可以供你设计。操作模式可以是恒压(CV)或恒压/恒流(CV/CC)。如果你正在建造充电器，你更喜欢CV/CC模式的操作。我选择了CV/CC并点击了“下一步”，出现了一个带有设计设置的模板。它提供了一个文件名和一个选项，可以根据输入/输出参数、频率和IC选择生成完整的示意图。在单击“完成”后，PI专家软件推荐变压器绕组的芯数。点击“确定”。如果在设计过程中通过软件生成一个表，推荐一个特定的设备在TinySwitch III家族，以及次级二极管。在我们的例子中是Vishay的byv27-100作为次级二极管tny278gn(图4)。选择推荐的部件，然后点击“确定”。
通用输入图像，12 VDC在1.5 A输出AC/DC转换器示意图
图4：通用输入，12伏在1.5个输出AC/DC变换器原理图的PI Expert软件生成的基于TinySwitch三部分tny278gn。
PI专家再生成一个完整的隔离反激式直流/交流变换器原理图使用的部件和byv27-100 tny278gn。它还为您提供了产生设计结果、电路板布局、BOM和变压器构造的选项。当单击设计结果时，它会显示所有输入和设备变量，包括变压器构造参数。同样，当您点击板布局时，推荐一个完整的布局。类似地，BOM给出了精确值和制造商名称所需的外部组件的完整列表。最后，点击变压器构造按钮生成变压器的电气和机械图，绕组指令和注释。此外，它还提供了用于变压器建造的铁心、线轴、胶带、清漆和电线的详细说明。
一个类似的练习可以为功率25 W以上使用电源转换芯片进行。简而言之，像PI专家这样的自由设计软件使您的设计和制造AC/DC转换器的工作简单且成本有效，同时加快了过程。因此，设计和构建离线切换器不再吓人了。