DC-DC｜基礎篇

開關頻率的考慮點

2016.07.25

重點

・效率、尺寸、雜訊在多的時候必須藉由權衡（trade-off）最佳化。

・開關穩壓器耗盡時，如何處理開關雜訊（放射／傳導）非常重要。

・開關頻率相關雜訊之處理有時可調整開關頻率之IC可以派上用場。

開關穩壓器IC使用之開關頻率籨數十kHz到數百萬Hz，最近有些甚至似乎以高頻率工作。設計時須以幾項條件為基本來選擇頻率。

第一點是重視效率或重視尺寸的問題。若將開關頻率調高，則外接的電感和電容將使用小數値，尺寸必然會變小。也因此，包含實装面積和高度在內的波形係數（form factor）會變小，有助於節省空間。不過，開關損失（switching loss）會藉由高速開關増加，故效率會降低數%。尤其對小型攜帶機器，2個項目就算不想權衡也必須取得平衡使其最佳化。

圖62： 內建追蹤功能利用例

圖62： 內建追蹤功能利用例

圖63表格表一般檢討事項和開關頻率的關係。從零件尺寸和效率以外之項目來看，可以知道高開關頻率較為有利。話雖如此，在應用上或許對某些事物而言是「討厭的頻率」。最常見的例子是AM收音機的的頻帶，約400kHz～1.8MHz左右。單純來說，若使用此範圍的開關頻率電源，感度和S/N會劣化。有效的回避方法是選擇此頻帶以外的開關頻率。

圖63： 內建追蹤功能利用例

圖63： 內建追蹤功能利用例

如此一來非權衡不可，必須充分考量應用或使用環境後再進入設計。可變更開關頻率型的IC雖然很多，不過必須注意的是，若要變更，除了頻率之外，亦必須重估電感或電容等外接零件的定數。

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【下載資料】 開關穩壓器基礎

本資料以降壓型開關穩壓器為主題，不僅涵蓋了其工作原理及功能等基礎知識，還一併說明了與線性穩壓器的比較、同步整流與二極體整流、控制方式、輔助功能等。

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