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By:西安展芯微电子技术有限公司应鼡工程师 王静
是的正如很多答案所说,功耗是制约开关频率上升的一大原因对于AC—DC系统来说,EMI也是一大原因
在小功率应用中,频率提高所带来的额外损耗主要是开关损耗它是由于在开关开通和关断的过程中,有那么一小段时间电压和电流的值都不为零,因此带来的能量损失
那么有人会问,从书上的公式我们可以知道这部分损耗的大小,跟开关的快慢也就是说,跟开关点的上升下降斜率是相关的我们加强驱动能力,提高开通和闭合速度就可以把损耗降下来了啊。
可是我们毕竟生活在一个不悝想的世界里面。电路板上存在各种寄生电感这些寄生电感在电路频率低的时候看起来和蔼可亲,但当开关速度一上来就会导致很多問题:ringing, spike等等。
不过,现在有些芯片可以在芯片内部copack一个输入输出电容甚至把电感也封装在一起,这样就把寄生参数最小化了让电路的驱动速度得以提高,可以增加开关频率
对于ac dc系统来说,因为有变压器频率跟电压关系漏感就是一大块寄生电感所以限制了开关速度的提高。二者对于fly back这样的应鼡,开关节点的电压幅度是六七百伏由此带来的switching loss实在是太可观了。
其他答案中有人提到可以通过零电流开启来降低功耗这是一个好主意。可是在实际中检测零电流的时间也是一个微秒级的时间,这就制约了这种方式在高频里的使用
另外,这里要提到其他答案中没有提到的一点当开关频率上升以后,实际上控制部分环路的设计会变得更难。
綜上其实我们可以看出,也许输入电压的那些应用频率可以高一些。
不过,新的控制器结构也许可以解决一些控制器设计的问题
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