LinkSwitch-TN Family Lowest Component Count, Energy-Effi cient Off-Line Switcher IC **Manufacturer:** POWER  

**Part Number:** LNK302DN  

### **Specifications:**  
- **Input Voltage Range:** 85 VAC to 265 VAC  
- **Output Power:** Up to 3 W  
- **Output Voltage:** Configurable (depends on external components)  
- **Switching Frequency:** 66 kHz (typical)  
- **Efficiency:** Up to 80%  
- **Operating Temperature Range:** -40°C to +150°C  
- **Package Type:** DIP-8 (Through-Hole)  
- **Protection Features:**  
  - Over-temperature protection (OTP)  
  - Auto-restart for output short-circuit and open-loop conditions  
  - Line under-voltage lockout (UVLO)  

### **Descriptions:**  
The LNK302DN is a low-power, energy-efficient, offline switcher IC designed for applications requiring a compact and cost-effective power supply solution. It integrates a high-voltage power MOSFET, oscillator, and control circuitry in a single package.  

### **Features:**  
- **Primary-Side Regulation (PSR):** Eliminates the need for an optocoupler and secondary-side feedback circuitry.  
- **Auto-Restart Protection:** Safely handles fault conditions without external components.  
- **Frequency Jittering:** Reduces EMI emissions, simplifying filter design.  
- **Burst Mode Operation:** Enhances efficiency at light loads.  
- **Wide Input Voltage Range:** Supports universal mains input (85–265 VAC).  
- **Low Standby Power Consumption:** Meets energy efficiency standards.  

This IC is commonly used in low-power applications such as LED drivers, smart home devices, and auxiliary power supplies.

LinkSwitch-TN Family Lowest Component Count, Energy-Effi cient Off-Line Switcher IC # Technical Documentation: LNK302DN Off-Line Switcher IC

## 1. Application Scenarios

### 1.1 Typical Use Cases
The LNK302DN is a member of Power Integrations' LinkSwitch-TN family, designed as an energy-efficient, low-component-count replacement for linear non-isolated power supplies in  buck  and  buck-boost  converter topologies. Its primary function is to provide a regulated DC output from a high-voltage AC or DC input.

*    Low-Power Auxiliary Power Supplies:  Generating well-regulated, low-noise rails (e.g., 3.3V, 5V, 12V, 15V) for microcontrollers, sensors, and logic circuits within larger systems like appliances, industrial controls, and consumer electronics.
*    LED Driver Modules:  Providing constant current or constant voltage output for driving LED arrays in indicator lights, backlighting, and signage, leveraging its inherent current-limiting capability.
*    Standby/Always-On Power Supplies:  Powering sections of a device that must remain active in standby mode (e.g., remote control receivers, real-time clocks, network interfaces) with high efficiency to meet energy regulations like ENERGY STAR and EU CoC Tier 2.
*    Electromechanical Relay/Valve/Solenoid Drivers:  Supplying the coil voltage for low-power electromechanical components from a high-voltage bus.

### 1.2 Industry Applications
*    Consumer Electronics:  Set-top boxes, routers, audio systems, and smart home devices for auxiliary power.
*    Home Appliances:  Control panels, displays, and sensors in washing machines, refrigerators, and HVAC systems.
*    Industrial Automation:  PLC I/O modules, sensor interfaces, HMI panels, and motor control peripherals.
*    Lighting:  Non-dimmable LED drivers for decorative, emergency, and architectural lighting.
*    IT & Communications:  Power for fan controllers, status indicators, and management circuitry in servers and networking gear.

### 1.3 Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
*    High Integration:  Combines a 700V power MOSFET, oscillator, simple on/off control, hysteretic thermal shutdown, frequency jittering, and fault protection into one IC, drastically reducing external component count (BOM).
*    High Efficiency:  Eliminates losses associated with linear regulators, especially at higher input-to-output voltage differentials. Typical efficiency exceeds 75% across a wide load range.
*    Excellent No-Load Power Consumption:  Consumes <150 mW at 265 VAC input with proper design, facilitating compliance with global energy efficiency standards.
*    Simplified Design:  The hysteretic (on/off) control loop requires no loop compensation components, simplifying design and manufacturing.
*    Robust Protection:  Features include auto-restart protection for output short-circuit, open-loop, and thermal overload conditions, enhancing system reliability.

 Limitations: 
*    Non-Isolated Topology:  The output is not galvanically isolated from the AC mains input. This restricts its use to applications where the entire system is properly insulated and user-accessible parts are safely isolated by other means.
*    Limited Output Power:  Designed for output power up to  360 mW  in buck configuration (derated from the datasheet maximum based on thermal and application constraints). Not suitable for higher power applications.
*    Ripple & Noise:  The hysteretic control and discontinuous conduction mode (DCM) operation generate higher output ripple compared to some PWM controllers. Requires careful output filtering for noise-sensitive loads.
*    Fixed Frequency Jitter Range:  While frequency jitter reduces EMI, the fixed range (spread of ±4 kHz around 66 kHz) may not be optimal for all EMI profiles without additional filtering.

## 2. Design Considerations

### 2.