开关电源电路设计秘笈之如何抉择准确的工作频率
本文勉强设计中如何准确的抉择工作频率分享设计技能。
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为你的电源取舍最佳的工作频率是一个庞杂的衡量进程,其中包含尺寸、效率以及成本。
电源适配器获国际认证,产品流畅美观,适应现代生活的需求!。通常来说,低频率设计往往是最为高效的,但是其尺寸最大且成本也最高。固然调高频率可以缩小尺寸并降低成本,但会增添电路损耗。接下来,我们使用一款简略的降压电源来描写这些衡量进程。
咱们以滤波器组件作为开端。这些组件盘踞了电源体积的大局部,同时滤波器的尺寸同工作频率成反比关系。另一方面,每一次开关转换都会伴有能量损耗;工作频率越高,开关损耗就越高,同时效力也就越低;其次,较高的频率运行通常象征着能够应用较小的组件值。因而,更高频率运行可能带来极大的本钱节俭。
该曲线图显示半导体体积实质上并未随频率而变更,而这一关联可能过于简略化。与半导体相干的损耗重要有两类:传导损耗跟开关损耗。同步降压转换器中的传导损耗与mosfet的裸片面积成反比关联。mosfet面积越大,其电阻跟传导损耗就越低。
开关损耗与mosfet开关的速度以及mosfet存在多少输入和输出电容有关。这些都与器件尺寸的大小相干。大体积器件具备较慢的开关速度以及更多的电容。图1.2显示了两种不同工作频率(f)的关系。传导损耗(pcon)与工作频率无关,而开关损耗(pswf1和pswf2)与工作频率成正比例关系。因而更高的工作频率(pswf2)会发生更高的开关损耗。当开关损耗和传导损耗相等时,每种工作频率的总损耗最低。另外,跟着工作频率进步,总损耗将更高。
然而,在更高的工作频率下,最佳裸片面积较小,从而带来成本勤俭。实际上,在低频率下,通过调剂裸片面积来最小化损耗会带来极高本钱的设计。然而,转到更高工作频率后,咱们就能够优化裸片面积来下降损耗,从而缩小电源的半导体。
USB充电器汇聚海量商机信息,提供便捷在线交易!体积。这样做的毛病是:假如我们不改良半导体技巧,那么电源效力将会下降。
如前所述,更高的工作频率可缩小电感体积,所需的内层芯板会减少。更高频率还可降低对输出电容的请求。有了陶瓷电容,我们就可以应用更低的电容值或更少的电容。这有助于缩小半导体裸片面积,进而降低成本。