ブーストコンバーターの最小スイッチング周波数

ブーストコンバーターのスイッチング周波数が100kHzを超えるのはなぜですか？

周波数が100kHzから上方に増加するにつれて、インダクタから生成されるリップル電流が減少し、インダクタの時間経過に伴う電流変化が減少し、コンポーネントがより大きく処理する必要がないため、コンポーネントを小さくすることができます（相対）電流。ただし、これらは、MOSFETのスイッチング損失による効率の低下、およびインダクタのコアによる損失によって相殺されます。

したがって、周波数を下げることで効率を上げることができるのであれば、低い周波数で周波数を切り替えないでください。たとえば、100Hz〜10kHzの範囲ですか？電力損失の主な原因として、インダクタが処理しなければならない電流の変化が大きすぎて、インダクタ配線の抵抗損失が支配的になり始めているのでしょうか？

ブーストコンバーターのスイッチング周波数が100kHzを超えるのはなぜですか？

強力なブーストコンバーターは、低/中kHzの範囲で動作する可能性があり、使用されるパワートランジスタは本質的に低速なデバイスであるため、動作する可能性があります。秘lossesは、静的損失が動的損失とほぼ等しい周波数で動作することです。

周波数が100kHzから上方に増加するにつれて、インダクタから生成されるリップル電流が減少し、インダクタの時間経過に伴う電流変化が減少し、コンポーネントがより大きく処理する必要がないため、コンポーネントを小さくすることができます（相対）電流。

リップル電流は、インダクタがどれだけのエネルギーを蓄積し、コンデンサに周期的に与えるかのシーンを設定します。より高い周波数では、この転送は毎秒より多く行われます。したがって、負荷に供給される同じ電力に対して、リップル電流は小さくなる可能性がありますが、これは同じ電力（電流の2乗に比例するエネルギー）をまったく供給しないため、インダクタンスはこれを減らすと、リップル電流が増加します。不連続モードまたは連続モードを実行する可能性を考慮に入れた場合、考えられるほど明確ではありません。

コンポーネントは小さくできます、はい。

ただし、これらは、MOSFETのスイッチング損失による効率の低下、およびインダクタのコアによる損失によって相殺されます。

はいといいえ。スイッチング損失は増加しますが、飽和など一部のコア損失は減少します。ただし、渦電流損失（通常はコアの飽和よりも小さい）が増加する傾向があるため、1 MHzを超えるスイッチングに適したコアを作成する上で大きな進展が見られます。

したがって、周波数を下げることで効率を上げることができるのであれば、低い周波数で周波数を切り替えないでください。たとえば、100Hz〜10kHzの範囲ですか？

低周波数では、インダクタの飽和が大きな要因になります。周波数を低くすると、飽和損失が突然急上昇する可能性があります。MOSFETの動的損失と静的損失のバランスを維持する場合、これは通常、狙うのに最適な周波数です（前述のとおり）。

電力損失の主な原因として、インダクタが処理しなければならない電流の変化が大きすぎて、インダクタ配線の抵抗損失が支配的になり始めているのでしょうか？

周波数が低いということは、1秒あたりに転送されるエネルギーが少ないことを意味し、これは、同じ電流を出力するためにより高い電流で走らなければならないが、これに夢中にならないことを意味します。CCM（連続伝導モード）を実行すると、同じエネルギーを伝達するためにリップル電流が非常に小さくなる可能性があります。

2つの理由...

1. 周波数が高いほど、小さく、安価で軽いコンポーネントを使用できます。

2. 特定の周波数（約50KHz）では、可聴ノイズが生成されます。上限ではペットナッツを、下限ではあなたとユーザーナッツを動かします。

秘Theはバランスを取ることです。コストを制限するのに十分高い周波数を作成し、損失が少なすぎる適切なスイッチを見つけることができるほど低い周波数を作成します。

別のトレードオフもあります。周波数が低いほど、対処する必要があるリップルが大きくなりますが、高い周波数ではEMIノイズが大きくなります。

適切なバランスをとることは、ちょっとした芸術です。

コンバータのスイッチング周波数の選択を決定する多くの異なる要因があります。それらの1つは、周波数が上がるにつれて小さくなる傾向がある磁気とコンデンサのサイズです。周波数を低くすると、これらのコンポーネントが大きくなるだけでなく、オーディオ範囲に入るときに音響ノイズも発生します。2番目の重要な要素は効率です。軽負荷状態で100 kHzで永続的に切り替えると、切り替え損失が効率に大きく影響します。その結果、今日の多くのDC-DCコンバーターは、いわゆる周波数フォールドバックモードを実装しており、負荷電流が軽くなるにつれてスイッチング周波数が低下します。効率が大幅に向上します。コントローラーは通常、音響ノイズの理由で20 kHz以上で折り畳みを停止し、負荷電流がさらに低下するとスキップサイクルに入ります。

$f_c$$F_{sw}$$F_{sw}$$L$$V_{out}$$\omega_z=\frac{{R_L}(1-D)^2}{L}$$L$$F_{sw}$

$H_2$$H_3$200 kHzでスイッチングしている場合、フルパワーでの基本波ではなく、すでに低下しています。これが言い過ぎではないことを願っています！：）