WS157驱动的AC/DC精密开关电源模块设计与性能优化

本文主要探讨了一种基于均匀圆阵的互耦误差校正算法在AC/DC精密开关电源模块中的应用，该模块使用了WS157单片开关电源作为核心组件。WS157是一款高度集成的器件，它集成了脉宽调制器、高压MOSFET和保护电路，实现了无工频变压器的单片化设计，提高了电源的紧凑性和效率。它的输入电压范围宽广，能在110~260V的市电波动下保持稳定输出，具有3%~47%的占空比调节范围。WS157还具备完善的保护功能，包括过流、过压、欠压和过热保护，以及自动恢复功能，确保了系统的安全运行。 在电路设计方面，文章首先介绍了WS157的基本性能特点，如其外围电路简单，可以直接使用交流输入，无需额外的工频变压器，从而减少了电路复杂度。此外，通过采用100kHz的开关频率，电源效率高达70%，并且具有强大的抗噪声干扰能力，有利于减小高频变压器的体积和重量。 然而，文中也指出该模块存在负载调整率较高的问题，当负载电流波动较大时，无法满足精密稳压需求。为解决这一问题，提出了通过增加外部误差放大器来提升WS157的控制灵敏度，增强对负载电流变化的响应，从而实现更精确的调压。 作者还通过实测数据展示了模块的输入和输出特性，例如在100~265V的交流输入范围内，输出电压恒定在5.05V，表明模块具有良好的电压稳定性。同时，输出纹波电压仅为10.50mV，显示了模块在噪声抑制方面的优秀表现。 在实验部分，作者选择了自耦调压器、数字电压表、数字万用表和0.5级直流电流表等设备来测试模块的性能，并通过假负载进行了验证。测量结果显示，即使在满载条件下，输出电压变化量ΔV0小于0.005V，电压调整率SV极低，证明了模块的精度和稳定性。 本文详细介绍了AC/DC开关电源模块的设计策略和技术要点，特别是在使用WS157单片开关电源元件时，如何通过优化电路结构和外部补偿来提升模块的性能和精度，为实际应用中的电源系统提供了有价值的参考。