スイッチング周波数はスイッチングブースター回路にどのような影響を与えますか?


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どのような場合/アプリケーションで高いスイッチング周波数が望まれますか?DC-DCブースターICを選択しようとしていますが、スイッチング周波数が回路にどのように影響するのかよくわかりません。私が今考えることができるのは、インダクタの後を追うショットキーダイオードの速度だけですが、それ以外は知りません。Googleはこれについてはあまり役に立ちません(または、適切なキーワードを使用していない可能性があります)。

回答:


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一般に、ブーストスイッチングレギュレータとバックスイッチングレギュレータの両方で、スイッチング周波数が高いほど、物理的に小さいインダクタとコンデンサを使用できます。ただし、スイッチング周波数が高いと、スイッチ自体とゲート駆動回路の両方でスイッチング損失が発生するため、レギュレータの全体的な効率を損なう可能性があります。

はい、ダイオードもスイッチング損失の一因となりますが、同期整流を使用することで軽減できます。つまり、ダイオードを別のMOSFETに置き換えます。(しかし、その MOSFETにもゲート駆動損失があります...ご覧のとおり、これらの設計の1つを最適化すると、驚くほど多くのトレードオフが発生する可能性があります。)


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より高い周波数の欠点は、より高いスイッチング損失です。スイッチング素子として機能するFETは、オン(電圧がほとんどないため)とオフ(電流がほとんどないため)のとき、ほぼゼロの電力を消費しますが、スイッチングするたびに、電圧と電流が大きいアクティブ領域を通過します。ゼロよりも大きく、毎回いくらかエネルギーを消費します。周波数が10倍高くなると、アクティブ領域全体で10倍になり、エネルギー損失が10倍になります。
また、周波数が高いほど、EMI(電磁干渉)の多い放射が発生します。


うーん、周波数が高いほど効率がよくなりますか?高効率モジュールを探している場合、「低」周波数(10〜50 kHz)のモジュールを検討する必要がありますか?
脱出2012

@exscape-必ずしもそうではありません。コイルの電流は時間とともに直線的に上昇するため、期間が長いほど終了電流が高くなり、電流が高いほどコイルの抵抗損失が高くなります。データシート、できればコンポーネントの実際のタイプ番号をアプリケーションに提供するデータシートを比較する必要があります。
stevenvh 2012
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