Che effetto ha la frequenza di commutazione su un circuito booster di commutazione?


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In quali casi / applicazione è richiesta un'alta frequenza di commutazione e viceversa? Sto cercando di scegliere un IC booster DC-DC e non so bene come la frequenza di commutazione influenzerà il circuito. L'unica cosa a cui riesco a pensare ora è la velocità del diodo Schottky che insegue l'induttore, ma a parte questo, non lo so. Google non è molto utile su questo (o forse non sto usando le parole chiave giuste) quindi qualsiasi aiuto è molto apprezzato.

Risposte:


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In generale, nei regolatori di commutazione boost e buck, una frequenza di commutazione più elevata consente l'uso di induttori e condensatori fisicamente più piccoli. Tuttavia, un'alta frequenza di commutazione può anche influire sull'efficienza complessiva del regolatore, attraverso perdite di commutazione sia nell'interruttore stesso che nel circuito di gate-drive.

Sì, anche il diodo contribuisce alla commutazione delle perdite, ma ciò può essere mitigato usando la rettifica sincrona; cioè, sostituendo il diodo con un altro MOSFET. (Ma poi, quel MOSFET ha anche perdite di gate-drive ... come puoi vedere, l'ottimizzazione di uno di questi progetti può comportare un numero sorprendente di compromessi.)


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Lo svantaggio di una frequenza più elevata sono le maggiori perdite di commutazione. Il FET che funge da elemento di commutazione dissipa quasi zero potenza quando è acceso (perché quasi nessuna tensione attraverso di esso) e spento (perché quasi nessuna corrente attraverso di esso), ma ogni volta che passa passa attraverso la sua area attiva dove tensione e corrente sono maggiori di zero, e ogni volta che dissipa un po 'di energia. Una frequenza dieci volte maggiore è dieci volte più attraverso l'area attiva e dieci volte più perdite di energia.
Anche una frequenza più alta causerà più radiazioni, EMI (interferenza elettromagnetica).


Hmm, una frequenza più alta non offre una maggiore efficacia a un certo punto? Se sto cercando un modulo ad alta efficienza, dovrei iniziare a guardare quelli a "bassa" frequenza (10-50 kHz)?
exscape

@exscape - Non necessariamente. La corrente nella bobina aumenta linearmente con il tempo, quindi un periodo più lungo significa una corrente di estremità superiore e una corrente più elevata significa perdite resistive più elevate nella bobina. Dovrai confrontare i fogli di dati, preferibilmente quelli che ti danno applicazioni con numeri di tipo effettivi per i componenti.
Stevenvh,
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