Sto progettando un convertitore step-down da 10 V a 3,3 V. Osservando l' LT8610 , l'esempio applicativo mostra due circuiti simili con frequenze di commutazione diverse.
Efficienza vs mostra trama frequenza che una frequenza di commutazione inferiore è leggermente più efficiente. Perché è così?
Alternativamente, quali sono i vantaggi di una maggiore frequenza di commutazione?
Risposte:
Ci sono perdite di accensione e spegnimento ad ogni ciclo di commutazione, sia nel guidare gli stessi elementi di commutazione (perdita di pilotaggio del gate se parliamo di MOSFET) sia nella catena cinematica se stai considerando una topologia a commutazione hard come il convertitori step-down rappresentati nella tua domanda.
Riducendo la frequenza di funzionamento riduce il numero di questi eventi per unità di tempo - che sono tutti lossy. Voila, stai risparmiando un po 'di energia ora.
Tuttavia, i vantaggi della commutazione a bassa frequenza non sono gratuiti. Il risultato di una frequenza di commutazione più bassa corrente di picco è superiore per ciclo di commutazione.
C'è generalmente un punto di equilibrio tra commutazione / perdite di gate e le perdite di conduzione a causa della corrente. Trovare l'equilibrio è parte della 'magia' nel design di alimentazione.
funzionamento a frequenza più elevata riduce la corrente di picco (che significa magnetismo piccole) ma porta aumenti e perdite di commutazione. Ancora una volta, si tratta di equilibrio.
MOSFET possono essere abbastanza buoni interruttori: essi possono avere una bassa corrente quando fuori e una bassa resistenza, così in entrambi i casi sono molto poco dissipazione di potenza; sia il corrente è bassa, o la tensione. Ma per accendere e spegnere il FET deve passare attraverso la sua regione attiva, e lì né la tensione né la corrente sono trascurabili e il loro prodotto è energia dissipata. Maggiore è la frequenza più volte al secondo si hanno queste perdite di commutazione , quindi aspettarsi perdite di commutazione 5 volte superiori a 2 MHz rispetto a 400 kHz.
Una frequenza più alta è utile perché l'induttore deve immagazzinare meno energia e può essere ridotto. (Energy è potere Tempo e con frequenza più alta il periodo di commutazione è più breve.)