Apa pengaruh frekuensi switching pada sirkuit booster switching?

9

Dalam kasus / aplikasi apa frekuensi switching yang tinggi diinginkan dan sebaliknya? Saya mencoba untuk memilih IC penguat DC-DC dan saya tidak tahu bagaimana frekuensi switching akan mempengaruhi rangkaian. Satu-satunya hal yang dapat saya pikirkan sekarang adalah kecepatan dioda Schottky yang masuk setelah induktor, tetapi selain itu, saya tidak tahu. Google tidak terlalu membantu dalam hal ini (atau mungkin saya tidak menggunakan kata kunci yang tepat) sehingga bantuan apa pun sangat dihargai.

Mel
sumber

Jawaban:

9

Secara umum, pada regulator boost dan buck switching, frekuensi switching yang lebih tinggi memungkinkan penggunaan induktor dan kapasitor yang secara fisik lebih kecil. Namun, frekuensi switching yang tinggi juga dapat memakan efisiensi regulator secara keseluruhan, melalui kehilangan sakelar baik di sakelar itu sendiri maupun di sirkuit gate-drive.

Ya, dioda juga berkontribusi untuk mengalihkan kerugian, tetapi itu dapat dikurangi dengan menggunakan rektifikasi sinkron; yaitu, mengganti dioda dengan MOSFET lain. (Tapi kemudian, bahwa MOSFET memiliki kerugian gerbang-drive, juga ... seperti yang Anda lihat, mengoptimalkan salah satu dari desain dapat melibatkan sejumlah mengejutkan dari pengorbanan.)

Dave Tweed
sumber
9

×

Kelemahan dari frekuensi yang lebih tinggi adalah kerugian switching yang lebih tinggi. FET yang berfungsi sebagai elemen switching menghilang mendekati daya nol ketika dihidupkan (karena hampir tidak ada tegangan melewatinya) dan mati (karena hampir tidak ada arus yang melewatinya), tetapi setiap kali ia beralih melewati elemen aktif di mana tegangan dan arus lebih besar dari nol, dan setiap kali itu menghabiskan energi. Frekuensi sepuluh kali lebih tinggi sepuluh kali lebih banyak melalui area aktif dan sepuluh kali lebih banyak kehilangan energi.
Frekuensi yang lebih tinggi juga akan menyebabkan lebih banyak radiasi, EMI (ElectroMagnetic Interference).

stevenvh
sumber
Hmm, bukankah frekuensi yang lebih tinggi menawarkan efisiensi yang lebih tinggi ke suatu titik? Jika saya mencari modul efisiensi tinggi, haruskah saya mulai mencari frekuensi "rendah" (10-50 kHz)?
exscape
@exscape - Tidak harus. Arus dalam kumparan naik secara linear seiring waktu, jadi periode yang lebih lama berarti arus akhir yang lebih tinggi, dan arus yang lebih tinggi berarti kerugian resistif yang lebih tinggi dalam kumparan. Anda harus membandingkan lembar data, terutama yang memberikan Anda aplikasi dengan nomor tipe aktual untuk komponen.
stevenvh