在電子設備不斷追求高性能與低功耗的當下，電源管理芯片扮演著至關重要的角色。WS7205作為一款高集成度、低成本的PWM功率開關控制芯片，憑借其卓越的性能與豐富的功能，在非隔離型降壓及升降壓系統(tǒng)中脫穎而出，廣泛應用于智能照明輔助電源、線性電源替代等領域，為電源管理領域帶來了全新的解決方案。

WS7205功能描述

WS7205將500V高壓MOS控制器與高壓功率MOS集成于一體，大幅降低了成本并節(jié)省了PCB空間。其采用電流模式PWM控制方式，通過反饋采樣輸出電壓，實現(xiàn)了高精度的輸出，即使在最少元器件的情況下也能保持出色的性能。

（一）超低工作電流

WS7205的靜態(tài)工作電流低至160μA，這一特性不僅提高了效率，還降低了對VDD電容容值的要求。在正常情況下，僅需0.2~1μF的陶瓷電容即可滿足要求，極大地簡化了電路設計。

（二）軟啟動功能

該芯片內(nèi)置了約4ms的軟啟動功能。在上電過程中，內(nèi)置的OCP閾值緩慢上升，直至達到穩(wěn)定值，從而實現(xiàn)了電感電流峰值在上電過程中的緩慢上升。這一設計有效避免了上電瞬間的電流沖擊，保護了電路元件。

（三）振蕩器及頻率抖動功能

為了提高系統(tǒng)的EMI性能，WS7205的開關工作頻率會在一個中心頻率附近來回變化，變化幅度為±5%，中心頻率為31kHz。實際的系統(tǒng)開關頻率則由負載條件及系統(tǒng)輸出電壓與VDD電壓的比較而決定，此開關頻率會處于跳周期狀態(tài)，進一步優(yōu)化了系統(tǒng)的電磁兼容性。

（四）輸出電壓采樣控制

WS7205能夠逐周期檢測系統(tǒng)輸出電壓，并與VDD電壓進行比較，以精確調(diào)制系統(tǒng)輸出電壓。如果輸出電壓大于VDD電壓，則本周期的開關信號被屏蔽，高壓功率管不開啟；反之，如果輸出電壓小于VDD電壓，則本周期PWM信號正常開啟功率管，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

（五）峰值電流限制

通過外部CS電阻可調(diào)OCP，WS7205的設計十分靈活。內(nèi)部電路會將采樣電阻的電壓VCS與參考電壓VOCP比較，當VCS大于VOCP電壓時，比較器輸出關斷信號，本周期功率管處于關斷狀態(tài)，從而有效保護電路免受過流損害。

（六）前沿消隱時間

WS7205內(nèi)置了比較器前沿消隱時間，在功率管開啟的前600ns之內(nèi)，逐周期峰值電流比較器輸出被屏蔽，功率管不能被關斷。這一功能有效避免了功率管在開啟瞬間因電流尖峰而誤觸發(fā)保護機制。

（七）線電壓補償功能

內(nèi)置的線電壓補償功能使WS7205能夠在不同的輸入線電壓下，保持系統(tǒng)輸出的電流過載點的一致性。這一特性對于應對輸入電壓波動具有重要意義，確保了電源在各種工況下的穩(wěn)定輸出。

（八）過載保護及輸出短路保護

WS7205能夠檢測到系統(tǒng)處于過載或者輸出短路狀態(tài)。若此錯誤狀態(tài)持續(xù)128ms，則會觸發(fā)內(nèi)置的保護機制，芯片進入自動重啟保護模式。這一功能有效保護了電源系統(tǒng)免受過載和短路的損害，提高了系統(tǒng)的可靠性。

（九）過溫保護功能

當IC的溫度達到過溫保護閾值150℃時，IC將被關斷并進入保護模式。這一功能確保了芯片在高溫環(huán)境下能夠安全工作，延長了芯片的使用壽命。

（十）自動重啟保護功能

當WS7205檢測到OTP（過溫保護）或者OLP（過載保護）發(fā)生時，IC進入自動重啟及VDD電壓振蕩模式，高壓功率MOS處于關斷狀態(tài)。VDD引腳的外接電容上的電壓會周期性地在UVLO_OFF與UVLO_ON之間上升和下降，同時內(nèi)置的計數(shù)器會記錄VDD電壓變化的周期數(shù)。當此振蕩的周期數(shù)達到256次時，IC將被重置并再次重啟。重啟后，WS7205繼續(xù)檢測是否有錯誤發(fā)生，若有錯誤則繼續(xù)執(zhí)行上述過程，若無則回到正常工作狀態(tài)。

（十一）高壓MOS軟驅動功能

WS7205內(nèi)置了高壓MOS軟驅動電路，優(yōu)化了EMI性能，降低了開關噪聲，進一步提升了系統(tǒng)的電磁兼容性。

電路內(nèi)部結構框圖

WS7205的電路內(nèi)部結構框圖如下：

從框圖中可以看出，WS7205集成了高壓MOSFET、PWM控制器、電流采樣與保護電路、振蕩器與頻率抖動電路、軟啟動電路、過溫保護電路以及自動重啟電路等多個功能模塊。這些模塊協(xié)同工作，確保了芯片在各種工況下的高效、穩(wěn)定運行。

引腳定義與器件標識

WS7205提供了TO92及SOT23-3兩種封裝形式，其引腳定義如下表所示：

器件標識方面，WS7205NP為產(chǎn)品代碼，其中：

    A：產(chǎn)品編碼
    X：內(nèi)部代碼
    BCY：內(nèi)部品質管控代碼
    YMX：D/C
    7205：產(chǎn)品代碼
    X：產(chǎn)品編碼
    YM：生產(chǎn)日期
    XX：內(nèi)部品質管控代碼

WS7205典型應用

WS7205在智能照明輔助電源、線性電源或RCC方案替代等領域具有廣泛的應用。以下是一個典型的智能照明輔助電源應用電路圖：

在該應用中，WS7205通過其集成的高壓MOSFET和PWM控制器，實現(xiàn)了對輸入電壓的高效轉換和精確控制。其內(nèi)置的軟啟動功能、頻率抖動功能以及多種保護機制，確保了電源在啟動、運行和異常狀態(tài)下的穩(wěn)定性和可靠性。此外，WS7205的低工作電流特性使其在待機模式下也能保持極低的功耗，滿足了現(xiàn)代智能照明系統(tǒng)對節(jié)能和高效的要求。

總結

WS7205憑借其高集成度、低功耗、高精度以及豐富的保護功能，在非隔離型降壓及升降壓系統(tǒng)中展現(xiàn)了卓越的性能。其廣泛應用于智能照明輔助電源、線性電源替代等領域，為電源管理領域帶來了全新的解決方案。對于追求高效能、高可靠性和低成本的電源設計工程師而言，WS7205無疑是一個理想的選擇。