升压转换器的最小开关频率

为什么升压转换器的开关频率高于100kHz？

如果我理解正确，随着频率从100kHz向上增加，由电感器产生的纹波电流减小，电感器中的电流随时间变化减小，并且组件可以更小，因为它们不必处理更大的（相对）电流。但是，MOSFET的开关损耗以及电感器铁芯的损耗会导致效率降低，从而抵消了它们的影响。

因此，鉴于您可以通过降低频率来提高效率，为什么不在较低范围内出现开关频率？例如100Hz-10kHz的范围？电感器必须处理的电流变化是否过大，并且电感器布线的电阻损耗开始成为功率损耗的主要来源？

为什么升压转换器的开关频率高于100kHz？

一个强大的升压转换器可以在低/中kHz范围内运行，并且之所以可以这样做，是因为所使用的功率晶体管本质上是慢速器件。诀窍是在静态损耗近似等于动态损耗的频率下工作。

如果我正确理解，随着频率从100kHz向上增加，由电感器产生的纹波电流会减小，电感器中的电流随时间变化会减小，并且组件可以更小，因为它们不必处理更大的（相对）电流。

纹波电流为电感器存储多少能量并周期性地提供给电容器设置了场景。在较高的频率下，此传输每秒执行更多次，因此，对于传递给负载的相同功率，纹波电流可能会较小，但是并不能完全传递相同的功率（能量与电流平方成正比），因此电感具有减少，这会增加纹波电流。如果您尝试将不连续或连续导通模式运行的可能性考虑在内，那么它并没有您想像的那么清晰。

组件可以更小，是的。

但是，MOSFET的开关损耗以及电感器铁芯的损耗会导致效率降低，从而抵消了它们的影响。

是的，没有。开关损耗确实会增加，但某些磁芯损耗会降低，例如饱和度。但是，涡流损耗（通常小于磁芯饱和度）将趋于增加，这就是为什么您会看到使磁芯适合于1 MHz以上的开关的重要进展。

因此，鉴于您可以通过降低频率来提高效率，为什么不在较低范围内出现开关频率？例如100Hz-10kHz的范围？

在低频下，电感饱和是一个很大的因素-降低频率，饱和损耗会突然飙升。如果您在MOSFET中保持动损耗和静损耗之间的平衡，通常这就是要达到的最佳频率（如前所述）。

电感器必须处理的电流变化是否过大，并且电感器布线的电阻损耗开始成为功率损耗的主要来源？

较低的频率意味着每秒传输的能量更少，这意味着您必须在较高的电流下运行（对于相同的功率输出），但不要对此感到迷恋。运行CCM（连续导通模式）意味着纹波电流可以很小，以传递相同的能量。

两个原因

1. 更高的频率意味着您可以使用更小，更便宜和更轻的组件。

2. 在一定频率（约50KHz）下会产生可听噪声。在较高端，它将带动您的宠物，而在较低端，将带动您和您的用户。

诀窍是要达到平衡。使频率足够高以限制成本，而使频率足够低以能够找到不太有损耗的合适开关。

还有另一个权衡。较低的频率意味着您需要处理更多的纹波，但是高频又意味着更多的EMI噪声。

获得正确的平衡有点艺术。

有许多不同的因素决定了任何转换器的开关频率选择。其中之一是磁性和电容器尺寸，它们会随着频率的升高而减小。如果您降低频率，不仅这些分量会变大，而且在进入音频范围时还会遭受声学噪声。第二个重要因素是效率。如果您在轻负载条件下以100 kHz的频率进行永久切换，则切换损耗将大大影响效率。结果，当今许多dc-dc转换器都实现了所谓的频率折返模式，该模式会随着负载电流变轻而降低开关频率。它大大提高了效率。控制器通常出于声音噪声的原因而停止折叠到20 kHz以上，如果负载电流进一步下降，则进入跳跃周期。

$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$如果您以200 kHz的频率进行切换，则不能使用全功率基波。希望这不是太多的废话！:)