DC/DC开关电源学习笔记(三)开关频率和储能元件

(三)开关频率和储能元件

1.开关频率

频率是开关电源的一个基本属性,它代表了直流电压开启和关断的速率。了解开关频率就可以了解实际应用中电源线路的工作原理。

开关电源利用开关动作将直流电转换为特定频率的脉冲电流能量。电能按照预定的要求释放,电感能量和电容能量存储在电路组件中。与人类的心率可以代表健康状况类似,规律且自我调节的开关频率也代表了开关电源的质量。所以,开关频率是开关电源的关键指标之一。

规律的开关动作是开关电源工作的主要机制,频率在电路计算中也起到决定性的作用。例如一个降压电路,其频率 (fS) 决定了电感电流纹波 (ΔIL) 和输出电压纹波 (VRIPPLE)。 fS 和纹波幅度成近似反比关系,这意味着频率越高,纹波越小。ΔIl 可以用公式 来计算:

在这里插入图片描述
在其他条件相同的情况下,提高频率可以降低对电感量和电容值,同时也会对器件体积进行优化,其实质是频率提高,单次需要储存的能量更少,这样就降低了对储能元件的要求;另外,频率越高,输出纹波越小,还可以提高电源质量。

增加fS也会增加损耗,并直接影响电源的三个核心指标:开关电源损耗、效率和散热。例如一个降压电路,其大部分损耗由导通损耗、开关损耗和驱动损耗

posted @ 2023-08-29 20:06  小幽余生不加糖  阅读(60)  评论(0编辑  收藏  举报  来源