在什么情况/应用中需要高开关频率,反之亦然?我正在尝试选择 DC-DC 升压器 IC,但我不太清楚开关频率将如何影响电路。我现在唯一能想到的是电感后肖特基二极管的速度,但除此之外,我不知道。谷歌在这方面不是很有帮助(或者我可能没有使用正确的关键字),所以非常感谢任何帮助。
开关频率对开关升压电路有什么影响?
电器工程
促进
2022-01-17 02:51:38
2个回答
通常,在升压和降压开关稳压器中,较高的开关频率允许使用物理上更小的电感器和电容器。然而,由于开关本身和栅极驱动电路中的开关损耗,高开关频率也会影响稳压器的整体效率。
是的,二极管也会对开关损耗有所贡献,但这可以通过使用同步整流来减轻;即,用另一个 MOSFET 代替二极管。(但是,该MOSFET 也有栅极驱动损耗……正如您所见,优化其中一个设计可能涉及到数量惊人的权衡。)
就像戴夫说你的电感器可以更小。切换器首先将提供的能量存储在线圈的磁场中,然后将其重新转换为输出电流,每秒多次。频率越高,它必须存储能量的周期和时间就越短。能量 = 功率 \$\times\$ 时间,所以频率高 10 倍意味着线圈必须存储的能量少 10 倍。
较高频率的缺点是较高的开关损耗。用作开关元件的 FET 在开启(因为其上几乎没有电压)和关闭(因为几乎没有电流通过它)时的功耗接近于零,但每次开关时它都会通过电压和电流更大的有源区域比零,并且每次它都会消耗一些能量。十倍高的频率是通过有效区域的十倍和十倍的能量损失。
更高的频率也会导致更多的辐射,EMI(电磁干扰)。
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