开关电源设计技巧之一：为电源选择正确的工作频率

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开关电源频率设置的依据

开关电源频率设置的依据
开关电源的频率设置通常取决于以下几个因素：
1. 国际标准，在全球范围内，电力系统的频率通常是50Hz或
60Hz。

大多数国家和地区都遵循这些标准，因此，开关电源的频率
设置通常会遵循所在国家或地区的标准电网频率。

2. 应用领域，不同的应用领域可能对频率有不同的要求。

例如，一些应用可能需要更高的频率以减小电子设备的体积和重量，而另
一些应用可能需要更低的频率以降低能量损耗。

因此，开关电源的
频率设置可能会根据具体的应用需求进行调整。

3. 设备兼容性，某些设备对输入电源的频率有特定的要求。

开
关电源的频率设置可能需要与特定设备的要求相匹配，以确保设备
可以正常工作并且不会受到损坏。

4. 环境和成本考虑，在某些情况下，频率设置可能受到环境和
成本考虑的影响。

例如，某些频率可能会更容易实现并且成本更低，因此在制定频率设置时可能会考虑这些因素。

总的来说，开关电源的频率设置的依据主要取决于国际标准、应用领域的要求、设备兼容性以及环境和成本考虑。

综合考虑这些因素，制定合适的频率设置可以确保开关电源在特定应用中能够正常工作并且符合相关的标准和要求。

什么是电子元件的工作频率范围如何选择适当的工作频率范围

什么是电子元件的工作频率范围如何选择适当的工作频率范围电子元件的工作频率范围及选择适当的工作频率范围电子元件是现代电子技术中不可或缺的组成部分。

它们在电子设备中起着至关重要的作用，如放大信号、控制电流和电压等。

而工作频率则是电子元件的一个重要参数，决定了元件能够有效工作的频率范围。

本文将讨论什么是电子元件的工作频率范围以及如何选择适当的工作频率范围。

一、电子元件的工作频率范围电子元件的工作频率范围是指该元件能够正常工作的频率区间。

不同类型的电子元件具有不同的工作频率范围。

以下是几种常见的电子元件和它们的工作频率范围：1. 传输线：传输线是一种常见的电子元件，用于传输信号。

其工作频率范围通常由传输线的长度、线径以及材料性质等因素决定。

一般来说，传输线的工作频率范围在几十千赫兹（kHz）至几十吉赫兹（GHz）之间。

2. 电阻器：电阻器是用于控制电路中电流和电压的元件。

它们的工作频率范围通常很广，从直流到几百千赫兹（kHz）。

3. 电容器：电容器用于储存电荷，并能够放电释放能量。

电容器的工作频率范围取决于其尺寸、材料以及电介质的性质。

一般来说，电容器的工作频率范围在几赫兹（Hz）至几百吉赫兹（GHz）。

4. 电感器：电感器用于储存磁场能量，并能够产生感应电压。

其工作频率范围通常从几千赫兹（kHz）到几百吉赫兹（GHz）。

二、选择适当的工作频率范围选择适当的工作频率范围是确保电子元件正常工作的关键。

以下是一些选择适当工作频率范围的考虑因素：1. 应用需求：首先要考虑的是所需的应用场景和工作要求。

不同的应用场景对工作频率的要求不同。

例如，无线通信设备通常需要在较高的频率范围内工作，而家用电器则可以在较低的频率范围内工作。

2. 元件特性：了解电子元件的特性非常重要。

不同的元件类型具有不同的频率响应特性。

例如，某些电容器在高频率下可能会出现损耗，而某些传输线在特定频率范围内可能会出现衰减。

因此，在选择工作频率范围时，需要考虑元件的特性和所需应用的匹配程度。

开关电源工作频率的原理分析

开关电源工作频率的原理分析开关电源是一种高效稳定的电源供应系统，在许多电子设备中得到广泛应用。

在开关电源的设计和使用过程中，工作频率是一个至关重要的参数。

本文将分析开关电源工作频率的原理，并探讨其对性能的影响。

一、开关电源的基本原理开关电源是通过快速开关管将输入电源切换成高频脉冲信号，然后经过滤波、调整和变换等环节，最终得到稳定的输出电压。

这种切换过程会产生开关频率的信号，即工作频率。

二、工作频率的选择原则1. 效率：开关电源的效率在很大程度上取决于工作频率。

较高的工作频率会导致较低的开关损耗，从而提高整个系统的效率。

2. 尺寸：开关频率高的电源可以采用较小的元件，减小整体体积。

尤其在微型电子设备中，对尺寸的要求较高。

3. 抗干扰能力：工作频率的选择还应考虑系统对外界干扰的抗性。

合适的工作频率可以减小电源对周围环境电磁波的敏感程度，提高系统的抗干扰能力。

三、开关电源工作频率的影响因素1. 电感元件：工作频率越高，电感元件的体积越小。

同时，高频信号会导致电感元件产生更大的功率损耗，因此需要选择工作频率适中的电感元件来平衡体积和损耗的关系。

2. 开关管：开关管具有较大的开关频率响应能力，但频率过高会产生更大的导通压降和开关损耗。

因此，在选择开关管时，需综合考虑频率响应和损耗的权衡。

3. 输出滤波：工作频率的选择还涉及输出滤波电容的大小。

频率过高会导致输出滤波电容变得更小，从而可能引起输出电压波动或噪声。

四、常见的工作频率范围开关电源的工作频率通常分为几个常见的范围，包括：1. 低频范围（20 kHz以下）：适用于需要高功率输出和承受重载的应用，如电感加热、电动工具等。

2. 中频范围（20 kHz至100 kHz）：适用于一般的电子设备，如计算机、通信设备等。

在这个频率范围内，可以实现较高的效率和尺寸优势。

3. 高频范围（100 kHz以上）：适用于追求小型化和高效率的应用，如笔记本电脑、手机等微型电子设备。

开关电源频率设置的依据

开关电源频率设置的依据全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：开关电源频率对电源性能和稳定性具有重要影响，通常选择的频率有50Hz、60Hz和400Hz等。

那么怎样确定开关电源的频率呢？下面我们就来一起探讨一下关于开关电源频率设置的依据。

开关电源频率的选择受到电源负载特性的影响。

不同的负载对频率的要求也不同，有些负载对频率要求较高，有些则对频率变化不敏感。

对于一些高精度的电子设备，如医疗设备、工业自动化设备等，通常需要选择较高频率的开关电源，以避免频率变化对设备性能造成影响。

而对于一些一般家用电器，如电视机、冰箱等，对频率的要求相对较低，可以选择一般的50Hz或60Hz频率。

开关电源频率的选择还受到变压器设计的影响。

变压器、尤其是高频变压器的设计与开关电源频率密切相关。

在设计变压器时，需要考虑到频率对铁芯损耗、铜损、开关管的工作频率等因素的影响。

一般来说，开关频率越高，变压器的尺寸和重量也会减小，效率更高。

在选择开关电源频率时，需要综合考虑变压器设计的因素。

开关电源频率的选择还与电源系统的稳定性和抗干扰能力有关。

通常情况下，高频率的开关电源具有更好的抗干扰能力，能够提高系统的稳定性。

因此在一些对稳定性和抗干扰性能要求较高的应用中，如军事装备、航空航天等领域，通常会选择高频率的开关电源。

开关电源频率的选择还受到电网标准的影响。

不同地区的电网标准可能不同，有的地区使用50Hz的电网，有的地区使用60Hz的电网。

在选择开关电源频率时，需要根据所处地区的电网标准来进行调整。

开关电源频率的选择受到多种因素的影响，包括电源负载特性、变压器设计、系统稳定性和抗干扰能力等。

在进行频率选择时，需要综合考虑以上因素，并根据具体应用需求进行选择，以确保系统工作稳定、高效。

希望以上内容能够帮助大家更好地了解开关电源频率设置的依据。

第二篇示例：开关电源是一种将输入电源转换为稳定输出电压的电源设备，其频率设置是影响其工作性能和效率的重要因素之一。

开关电源工作频率的原理分析

开关电源工作频率的原理分析第一篇：开关电源工作频率的原理分析开关电源工作频率的原理分析一、开关电源的原理和发展趋势第一节高频开关电源电路原理高频开关电源由以下几个部分组成：图12-1(一)主电路从交流电网输入、直流输出的全过程，包括：1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。

2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。

3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。

4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。

(二)控制电路一方面从输出端取样，经与设定标准进行比较，然后去控制逆变器，改变其频率或脉宽，达到输出稳定，另一方面，根据测试电路提供的数据，经保护电路鉴别，提供控制电路对整机进行各种保护措施。

(三)检测电路除了提供保护电路中正在运行中各种参数外，还提供各种显示仪表数据。

(四)辅助电源提供所有单一电路的不同要求电源。

第二节开关控制稳压原理图12-2 开关K以一定的时间间隔重复地接通和断开，在开关K接通时，输入电源E通过开关K和滤波电路提供给负载RL，在整个开关接通期间，电源E向负载提供能量；当开关K断开时，输入电源E便中断了能量的提供。

可见，输入电源向负载提供能量是断续的，为使负载能得到连续的能量提供，开关稳压电源必须要有一套储能装置，在开关接通时将一部份能量储存起来，在开关断开时，向负载释放。

图中，由电感L、电容C2和二极管D组成的电路，就具有这种功能。

电感L用以储存能量，在开关断开时，储存在电感L中的能量通过二极管D释放给负载，使负载得到连续而稳定的能量，因二极管D使负载电流连续不断，所以称为续流二极管。

在AB间的电压平均值EAB可用下式表示：EAB=TON/T*E式中TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期（即开关接通时间TON和关断时间TOFF之和）。

电源模块的开关频率你了解多少

电源模块的开关频率你了解多少摘要：开关电源工作频率是根据什么选择的？选择它需要考虑哪些因素？这些问题在设计电路时有成为你的关注点吗？下面就分享一下选择工作频率的几点要素。

作为电子工程师在器件选型时，你是不是遇到过“选择困难症”。

我来给你诊断一下病因，一是由于自己不够清楚自己的真实需求，二是一些性能参数不够熟悉，没有比较专业的指引。

同样电源工程师在选择主控IC时，由于厂家众多，参数选择也多种多样，从而很难选择出适合自己应用的电源IC。

图1 开关电源开关频率波形电源的开关频率选择没有说选择一个最好的开关频率，而是选择最适合自己应用的就可以了。

目前市场上大多数的AC-DC开关电源使用的开关频率都在50K~135K之间，此频率范围能满足大部分应用场合的需求。

下面就来探讨一下AC-DC电源选择开关频率时遇到的一些问题：1、为什么一般不会选择低于50K的开关频率我们知道一般开关频率选择越低开关损耗会随之变小，但是另一方面功率器件体积会随开关频率的减小而增大，不利于小型化。

开关电源工作时磁芯会由于开关器件的开关而产生抖动，同时人耳能听到的频率段大概为：20~20000Hz，为了尽量避免产生能听到的噪音，我们一般会将频率选择的远离20KHz。

2、选择高于135K开关频率的AC-DC控制IC的弊端电子与电气设备在测试其电磁骚扰发射时，都要测试其电源端的传导骚扰电压的发射。

尽管不同标准测试的频段不一样，但大多数产品测试频段为150K~30M。

从测试频率下限可以看出，开关电源的工作频率越是靠近150K，其传导骚扰越难处理。

图2 开关电源传导骚扰测试3、哪些特殊应用场合对电源开关频率有要求在有些特殊场合，电路工作对电源的开关噪声比较敏感。

如电力载波、无线通讯、无线识别等场合。

下面来讨论一下电力载波应用场合对电源的要求。

目前电力载波主要应用在智能家居、远程抄表系统、远程路灯控制系统中，同时我国电力线载波频率使用范围为9KHz～500KHz，载波频带带宽为4KHz。

技巧一为电源选择正确工作频率

技巧一：为电源选择正确的工作频率为电源选择最佳的工作频率是一个复杂的权衡过程，其中包括尺寸、效率以及成本。

通常来说，低频率设计往往是最为高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。

虽然调高频率可以缩小尺寸并降低成本，但会增加电路损耗。

接下来，我们使用一款简单的降压电源来描述这些权衡过程。

我们以滤波器组件作为开始。

这些组件占据了电源体积的大部分，同时滤波器的尺寸同工作频率成反比关系。

另一方面，每一次开关转换都会伴有能量损耗；工作频率越高，开关损耗就越高，同时效率也就越低。

其次，较高的频率运行通常意味着可以使用较小的组件值。

因此，更高频率运行能够带来极大的成本节约。

图1.1显示的是降压电源频率与体积的关系。

频率为100 kHz时，电感占据了电源体积的大部分（深蓝色区域）。

如果我们假设电感体积与其能量相关，那么其体积缩小将与频率成正比例关系。

由于某种频率下电感的磁芯损耗会极大增高并限制尺寸的进一步缩小，因此在此情况下上述假设就不容乐观了。

如果该设计使用陶瓷电容，那么输出电容体积（褐色区域）便会随频率缩小，即所需电容降低。

另一方面，之所以通常会选用输入电容，是因为其具有纹波电流额定值。

该额定值不会随频率而明显变化，因此其体积（黄色区域）往往可以保持恒定。

另外，电源的半导体部分不会随频率而变化。

这样，由于低频开关，无源器件会占据电源体积的大部分。

当我们转到高工作频率时，半导体（即半导体体积，淡蓝色区域）开始占据较大的空间比例。

图1.1 电源组件体积主要由半导体占据该曲线图显示半导体体积本质上并未随频率而变化，而这一关系可能过于简单化。

与半导体相关的损耗主要有两类：传导损耗和开关损耗。

同步降压转换器中的传导损耗与 MOSFET 的裸片面积成反比关系。

MOSFET 面积越大，其电阻和传导损耗就越低。

开关损耗与MOSFET 开关的速度以及MOSFET 具有多少输入和输出电容有关。

这些都与器件尺寸的大小相关。

大体积器件具有较慢的开关速度以及更多的电容。

高频开关电源模块配置原则

高频开关电源模块配置原则一、选择合适的开关频率高频开关电源模块的工作频率通常在几十kHz到几百kHz之间。

选择合适的开关频率有助于提高电源的转换效率和减小体积。

一般来说，较高的开关频率可以减小电感和电容元件的尺寸，但也会增加开关器件和散热器的损耗。

因此，在选择开关频率时需要综合考虑功率需求、尺寸限制和成本等因素。

二、合理选择开关器件开关器件是高频开关电源模块的核心组成部分，直接影响电源的性能和可靠性。

常见的开关器件有MOSFET和IGBT。

MOSFET具有开关速度快、损耗小的优点，适用于功率较低的应用；而IGBT具有承受高电压和高电流的能力，适用于功率较高的应用。

在选择开关器件时，需要考虑功率需求、开关速度和导通损耗等因素，以及器件价格和可靠性等因素。

三、合理设计电感和电容元件电感和电容元件在高频开关电源模块中起到滤波和能量存储的作用。

在设计电感时，需要考虑电感值、电流和磁芯材料等因素，以及工作频率和效率等要求。

在设计电容时，需要考虑电容值、工作电压和损耗等因素，以及输出纹波和稳压要求。

合理选择和设计电感和电容元件可以提高电源的稳定性和转换效率。

四、合理设计反馈回路反馈回路在高频开关电源模块中起到稳定输出电压和限制电流的作用。

常见的反馈回路有电压反馈和电流限制回路。

在设计反馈回路时，需要考虑输出电压和电流的精度要求，以及响应速度和稳定性等因素。

合理设计反馈回路可以提高电源的稳定性和可靠性。

五、合理布局和散热设计高频开关电源模块的布局和散热设计对于电源的稳定性和可靠性至关重要。

合理布局可以减小电源模块的干扰和噪声，提高系统的抗干扰能力。

合理散热设计可以降低开关器件的温度，延长器件的寿命。

在布局和散热设计时，需要考虑电源模块的尺寸限制、散热器的选择和安装等因素，以及散热效果和成本等要求。

高频开关电源模块的配置原则包括选择合适的开关频率、合理选择开关器件、合理设计电感和电容元件、合理设计反馈回路，以及合理布局和散热设计。

如何正确选择开关电源频率？

如何正确选择开关电源频率？描述1、器件的限制对于一个开关管来说，在实际应用中，不是给个驱动就开，驱动撤掉就关了。

它有开通延迟时间（tdon），上升时间（tr），关断延迟时间（tdoff），下降时间tf，对应的波形如下：通俗的讲，开关管开通关断不是瞬间完成的，需要一定的时间，开关管本身的开关时间就限制了开关频率的提升。

曾经笔者在delta用在3kW的逆变器上的一款600V的coolmos 为例。

看看这些具体的开关时间是多少那么对于这个mos管来说，它的极限开关频率(在这种极限情况下，mos管刚开通就关断)fs=1/(16+12+83+5)ns=8.6MHz，当然，在实际应用中，由于要调节占空比，不可能让开关管一开通就关断，所以实际的极限频率是远低于8.6MHz的，所以器件本身的开关速度是限制开关频率的一个因素。

2、开关损耗当然，随着器件的进步，开关管开关的速度越来越快，尤其是在低压小功率场合，如果仅考虑器件本身的开关速度，开关频率可以run 得非常高，但实际并没有，限制就在开关损耗上面。

下面给出开关管实际开通的时候对应的波形图可以看到，开关管每开通一次，开关管DS的电压（Vds）和流过开关管的电流（Id）会存在交叠时间，从而造成开通损耗，关断亦然。

假设每次开关管每开关一次产生的能量损耗是一定的，记为Esw，那么开关管的开关损耗功率就为Psw=Esw*fs，显然，开关频率越高，开关损耗越大。

5M开关频率下开关损耗比500K要大10倍，这对于重视效率的开关电源来说，显然是不可接受的。

所以，开关损耗是限制开关频率的第二因素。

开关损耗确实是限制因素之一，但是氮化镓器件的推出已经让开关损耗在1-3Mhz这个范围内变得可以接受，我下面附一张图片，这是三家公司推出的650V的GaN device，可以看出最好的管子开通损耗已经4uJ，关断损耗在8uJ(测试条件在400V, 12A)，甚至有家公司的650V的管子基本可以和Transphorm平齐。

电力电子系统的开关频率选择方法

电力电子系统的开关频率选择方法电力电子系统是指利用电能进行控制、传输和转换的系统，其中开关频率选择是设计和优化电力电子系统的重要方面。

开关频率的选择对系统的效率、功率密度、温升和成本等方面有着重要的影响。

本文将探讨电力电子系统开关频率选择的方法和相关的考虑因素。

一、开关频率选择的背景在电力电子系统中，开关频率是指开关元件（如IGBT、MOSFET 等）进行开关操作的频率。

选择合适的开关频率对于系统的性能和可靠性具有重要意义。

一般来说，开关频率较高可以提高系统响应速度，减小元件体积，但同时也增加了开关损耗和驱动成本。

开关频率较低则可以降低开关损耗，但会造成较大的谐波内容和较大的体积。

二、开关频率选择的方法1. 考虑元器件的特性在选择开关频率时，需要考虑系统中所使用的各种器件的特性。

例如，开关元件的最大工作频率、导通和关断损耗、热稳定性等。

如果开关频率超出了器件的额定频率，可能会导致器件失效或工作不稳定。

因此，确保选择的开关频率在器件的可靠工作范围内至关重要。

2. 考虑系统的功率密度要求功率密度是指电力电子系统在单位体积或单位重量下能够输出的功率。

提高功率密度可以实现更小的体积和重量，因此对于许多应用来说是非常重要的。

选择较高的开关频率可以减小电感和电容器的体积，从而提高功率密度。

然而，较高的开关频率也会带来较大的开关损耗和热量，增加散热和冷却的要求。

3. 考虑谐波和EMI问题开关频率选择还需要考虑到系统产生的谐波和电磁干扰（EMI）问题。

较高的开关频率会导致系统产生更多的谐波内容，可能会对其它设备和系统造成干扰。

因此，需要进行充分的电磁兼容性（EMC）分析和测试，确保系统在工作频率范围内满足相关的EMC标准要求。

4. 考虑经济性和成本因素在选择开关频率时，还应考虑系统的经济性和成本因素。

较高的开关频率通常会要求更高性能的开关元件和驱动电路，增加了系统的成本。

因此，需要综合考虑功率密度、器件成本、散热和冷却成本以及其他系统成本因素，找到在经济性和性能之间的平衡点。

如何选择最佳的工作频率

如何选择最佳的工作频率
大家都知道，在设计一个电源的时候，该电源的工作频率都是预设的，（当然，除了一下固定频率的芯片方案外）
可是为电源选择一个最佳的工作频率呢，其实是一个复杂的权衡过程。

欢迎大家根据自己的理解与经验，讨论一下如果选择工作频率才是最佳方式
从电源本身而已，工作频率会影响到以下几个方面：
1、电源自身尺寸；
2、功率密度；
3、整机效率；
4、成本；
在预设功率频率的时候需要考虑的问题：
1、开关器件；
2、磁性材料；
3、输入输出电容；
4、EMI、EMC；
上了60K,1,2,3,4都变得很麻烦
1. 如果從開關器件去考慮,那麼現在的MOS對我們常做的40-132KHz來說,不是什麼問題,可能更多去
考慮損耗.EMI.EMC等
2. 磁性材料方面,普遍用PC40或相類擬,只是可能不同的公司材質損耗不同.
輸入輸出電容,可能不同的成本,性能有不同的考慮.
为何现在反激式最常见的是65KHz？100KHz和130KHz的也有。

到底多少KHz是最优化的？
一1.电源的输入输出电压，及功率
2.成本接受能力
3.体积接受能力，包括大小，高矮，长短
4.EMC等方面考虑
5.效率方面考虑(这又和选拓朴有点关系)
6.最终采用的拓朴和工作模式(这里指DCM，CCM)
7.然后就是因为第6点选用的磁性材料，开关器件等
8.其它方面应该还有考虑，暂时说不上，实际可能会再去考虑
般常用的66k132k基本上都是考虑倍频的关系。

是不是由MOSFET的开关损耗来决定呢？QR或其他形式的软开关，频率做到200～500KHz是比较常见的。

考虑EMI，75K比90K更好些。

为电源选择最佳的开关频率

為您的 DC/DC 轉換器選擇最佳開關頻率作者: 德州儀器 Richard Nowakowski 及 Brian King,提高開關頻率的好處很明顯，但也有些缺點，設計人員應瞭解其中的得失利弊，才能選擇最合適的開關頻率來加以應用。

這篇實用文章將逐一說明這些考慮因素。

開關頻率很高的直流電源轉換器 (DC/DC) 正逐漸流行，因為它們可以藉由較小的輸出電容和電感，進而節省電路板面積。

但另一方面，負載點電源的需求量卻隨著處理器核心電壓降到 1V 以下而變得更嚴苛，這使得電源供應受到負載週期減少的影響，很難在頻率更高的情形下達到所要求的更低電壓。

許多電源元件供應商正在大力推銷速度更快的直流電源轉換器，並且宣稱他們的產品可以節省空間。

一個以 1 或 2MHz 速率切換的直流電源轉換器聽起來很棒，但設計人員除了關心體積與效率外，還應該瞭解其他會對電源供應系統帶來衝擊的因素。

本文將提供幾個設計範例，說明提高開關頻率的各種優缺點。

選擇應用為了說明高開關頻率的得失利弊，本文設計和實作了三種不同的電源供應，它們的輸入電壓都是 5V，輸出電壓是 1.8V，而輸出電流則為 3A，這些都是 DSP、ASIC 或 FPGA 等高效能處理器常見的電源要求。

在濾波器設計和效能的限制下，這些設計最多允許 20mV 漣波電壓，大約等於輸出電壓的 1%，峰對峰的電感電流則設為 1A。

本文中將會比較 350、700 和 1600kHz 等不同頻率的設計，藉以說明它們的優缺點。

這些範例都以德州儀器 (TI) 的 TPS54317 做為穩壓器，它是一款內建 MOSFET 的 1.6MHz、低電壓、3A 同步直流降壓轉換器，具有可程式頻率和外部補償電路，專用於高密度處理器電源負載點應用。

選擇電感與電容電感與電容都是依據下列簡單的公式來選擇：公式 1： V = L × di/dt 整理後可得：1L ≧ Vout × (1-D) / (Δ I × Fs) 其中 Δ I = 1A 峰對峰值；D = 1.8V/5V = 0.36。

DCDC频率确定

为您的DC/DC 转换器选择最佳开关频率作者: 德州仪器Richard Nowakowski 及Brian King提高开关频率的好处很明显，但也有些缺点，设计人员应了解其中的得失利弊，才能选择最合适的开关频率来加以应用。

这篇实用文章将逐一说明这些考虑因素。

开关频率很高的直流电源转换器(DC/DC) 正逐渐流行，因为它们可以藉由较小的输出电容和电感，进而节省电路板面积。

但另一方面，负载点电源的需求量却随着处理器核心电压降到1V 以下而变得更严苛，这使得电源供应受到负载周期减少的影响，很难在频率更高的情形下达到所要求的更低电压。

许多电源组件供货商正在大力推销速度更快的直流电源转换器，并且宣称他们的产品可以节省空间。

一个以1 或2MHz 速率切换的直流电源转换器听起来很棒，但设计人员除了关心体积与效率外，还应该了解其它会对电源供应系统带来冲击的因素。

本文将提供几个设计范例，说明提高开关频率的各种优缺点。

选择应用为了说明高开关频率的得失利弊，本文设计和实作了三种不同的电源供应，它们的输入电压都是5V，输出电压是 1.8V，而输出电流则为3A，这些都是DSP、ASIC 或FPGA 等高效能处理器常见的电源要求。

在滤波器设计和效能的限制下，这些设计最多允许20mV 涟波电压，大约等于输出电压的1%，峰对峰的电感电流则设为1A。

本文中将会比较350、700 和1600kHz 等不同频率的设计，藉以说明它们的优缺点。

这些范例都以德州仪器(TI) 的TPS54317 做为稳压器，它是一款内建MOSFET 的1.6MHz、低电压、3A 同步直流降压转换器，具有可程序频率和外部补偿电路，专用于高密度处理器电源负载点应用。

选择电感与电容电感与电容都是依据下列简单的公式来选择：公式1：V = L × di/dt整理后可得：L ≧ Vout × (1-D) / (Δ I × Fs)其中Δ I = 1A 峰对峰值；D = 1.8V/5V = 0.36。

为您的电源选择正确的工作频率

为您的电源选择正确的工作频率随着现在对更高效、更低成本电源解决方案需求的强调，我们创建了该专栏，就各种电源管理课题提出一些对您有帮助的小技巧。

该专栏面向各级设计工程师。

无论您是从事电源业务多年还是刚刚步入电源领域，您都可以在这里找到一些极其有用的信息，以帮助您迎接下一个设计挑战为您的电源选择最佳的工作频率是一个复杂的权衡过程，其中包括尺寸、效率以及成本。

通常来说, 低频率设计往往是最为高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。

虽然调高频率可以缩小尺寸并降低成本，但会增加电路损耗。

接下来，我们使用一款简单的降压电源来描述这些权衡过程。

文档收集自网络，仅用于个人学习我们以滤波器组件作为开始。

这些组件占据了电源体积的大部分，同时滤波器的尺寸同工作频率成反比关系。

另一方面，每一次开关转换都会伴有能量损耗；工作频率越高，开关损耗就越高，同时效率也就越低。

其次，使用较小的组件值极大的成本节约。

较咼的频率运行通常意味着可以因此，更高频率运行能够带来文档收集自网络，仅用于个人学习图1显示的是降压电源频率与体积的关系。

频率为100 kHz 时，电感占据了电源体积的大部分（深蓝色区域）。

如果我们假设电感体积与其能量相关，那么其体积缩小将与频率成正比例关系频率下电感的磁芯损耗会极大增高并限制尺寸的进一步缩小，因此在此情况下上述假设就不容乐观了。

如果该设计使用陶瓷电容，那么输出电容体积（褐色区域）便会随频率缩小，即所需电容降低。

另一方面，之所以通常会选用输入电容，是因为其具有纹波电流额定值。

该额定值不会随频率而明显变化，因此其体积（黄色区域）往往可以保持恒定。

另外，电源的半导体部分不会随频率而变化。

这样，由于低频开关，无源器件会占据电源体积的大部导体（即半导体体积，淡蓝色区域）开始占据较大的空间比例。

文档收集自网络，仅用于个人学习图1 :电源组件体积主要由半导体占据。

随频率而变与半导体相关的殒耗主要有两类：传导损耗和由于某种分。

如何正确选择变频器开关频率值？变频器开关频率对设备的影响

如何正确选择变频器开关频率值？变频器开关频率对设备的影响摘要: 变频器大多是采用PWM 调制的形式进行变频，也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲。

脉冲的宽度和间隔均不相等，其大小就取决于开关频率。

开关频率越高，一个周期内脉冲的个数就越多，电流波形的平滑性就越...变频器大多是采用PWM 调制的形式进行变频，也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲。

脉冲的宽度和间隔均不相等，其大小就取决于开关频率。

开关频率越高，一个周期内脉冲的个数就越多，电流波形的平滑性就越好，但是对其它设备的干扰也越大。

开关频率越低或者设置的不好，电机就会发出难听的噪音。

通过调节开关频率可以实现系统的噪音最小，波形的平滑型最好，同时干扰也是最小的。

因此在变频器使用过程中如何来正确选择变频器的开关频率值亦是重要的事，本文就此提供应该从以下诸方面来考虑分析并且正确选择开关频率值。

一、开关频率与变频器功耗功率模块IGBT 的功率损耗与开关频率有关，且随开关频率的提高、功率损耗增大。

这样一则使效率下降，二则使功率模块发热增加，对运行是不利的，当然变频器的工作电压越高，影响功率损耗亦加大。

开关频率越大，变频器的损耗越大，输出功率越小。

如果环境温度高，逆变桥上下两个逆变管在交替导通过程中的死区将变小，严重时可导致桥臂短路而损坏变频器。

二、开关频率对变频器输出电流的影响变频器的逆变(DC/AC 变换)部分是由IGBT 通过正弦脉宽调制SPWM 后，通过电机绕组，形成呈正弦波的电流波形。

那幺开关频率的大小、直接影响电流波形的好坏程度，以及干扰的大小，而且开关频率的大小是较为敏感和直接的，所以在运行过程中首先要正确选择开关频率值的大小后，然后再考虑附加各种抑制谐波装置，例AC 电抗器、DC 电抗器、滤波器、另序电抗器，及安装布线、接地等措施，这样处理是较合理的、更有效的，切不可本未倒置来处理问题，这是很重要的原则。

当开关频率高时，电流波形正弦性好，而且平滑。

为什么开关电源常选65kHz或者100kHz左右范围作为开关频率？

为什么开关电源常选65kHz或者100kHz左右范围作为开关频率？为什么开关电源常选65kHz或者100kHz左右范围作为开关频率？电工学习网我带您从本文中查找答案。

开关电源常选65kHz或者100kHz左右范围作为开关频率，有人认为是IC厂家生产这样的IC，当然这也有缘由。

每个电源的开关频率会打算什么？还会有人说频率高了EMC不好过，一般来说是这样，但这不是必定，EMC与频率有关系，但不是必定。

想象我们的电源开关频率提高了，直接带来的影响是什么？当然是MOS开关损耗增大，由于单位时间开关次数增多了。

假如频率减小了会带来什么？开关损耗是减小了，但是我们的储能器件单周期供应的能量就要增多，势必需要的变压器磁性要更大，储能电感要更大了。

选取在65kHz到100kHz左右就是一个比较合适的阅历折中，电源就是在折中合理化折中进行。

假如在特别情形下，输入电压比较低，开关损耗已经很小了，不在乎这点开关损耗吗，那我们就可以提高开关频率，起到减小磁性器件体积的目的。

[关键]如何选择合适IC的开关频率？主流IC的开关频率为什么是也许是这么一些范围？开关频率和什么有关，说的是普遍状况，不是想钻牛角尖！好多IC 还有什么不同的频率。

大家可用发散思维去留意到这些问题！这里想说的普遍状况，主要想提的是开关频率和什么有关，如何去选择合适开关频率，为什么主流IC以及开关频率是65kHz到100kHz左右，留意不是肯定，是普遍状况，让新手区理解一般行为。

当然开关电源想怎么做都可以，要能合理使用。

1、你是如何知道一般选择65kHz或者100kHz,作为开关电源的开关频率的？答：电子工程师普遍调研大厂家主流IC，65或者100KHz比较多，当然也有一些在这范围四周，还有一些可调的开关频率。

2、又是如何在工作中发觉开关电源开关频率的确工作在65kHz,或100kHz的。

答：从设计角度考量，普遍电源使用这个范围。

3、你是否知道开关电源可以工作在1.5Hz？答：工作没有什么不行以，纯属钻牛角尖，做技术切忌钻牛角尖。

汽车电子开关电源的EMC设计中频率如何选？

汽车电子开关电源的EMC设计中频率如何选？
谈到开关电源的EMC大多数人可能首先想到加滤波器件、吸收电路、优化layout等措施。

但是在汽车电子设计中是可以从开关电源的频率去设计和考虑的。

那幺开关电源频率如何选呢？
1、首先来看一个经典的傅里叶变换的式子：
对应到我们的设计中，F(t)是开关电源的开关频率与时间的函数，图1左为开关电源的开关频率的时域波形，图1右对应的频域波形。

我们可以发现时域的开关频率不变，但对应到频域中却在各个频率点上都有不同的幅值。

图1. 傅里叶变换的时域与频域对应关系
因为周期性方波里面的谐波是最丰富的，将周期性方波的傅里叶级数分解，详细见下式子，可以看出方波是由周期性的正弦或余弦基波再加上多次谐波组成的，基波能量最大，而后依次递减，而且无穷无尽。

2、分析完波形之后，那幺如何对应到我们的设计呢？我们工程设计人员讲究的是学以致用。

图2是一张某产品GB18655的辐射发射测试结果图。

我们可以发现标准有部分限值是空白的，这部分是标准不要求的（重点哈）！。

为您的电源选择正确的工作频率

该专栏面向各级设计工程师。

无论您是从事电源业务多年还是刚刚步入电源领域，您都可以在这里找到一些极其有用的信息，以帮助您迎接下一个设计挑战。

为您的电源选择最佳的工作频率是一个复杂的权衡过程，其中包括尺寸、效率以及成本。

通常来说，低频率设计往往是最为高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。

虽然调高频率可以缩小尺寸并降低成本，但会增加电路损耗。

接下来，我们使用一款简单的降压电源来描述这些权衡过程。

我们以滤波器组件作为开始。

这些组件占据了电源体积的大部分，同时滤波器的尺寸同工作频率成反比关系。

另一方面，每一次开关转换都会伴有能量损耗；工作频率越高，开关损耗就越高，同时效率也就越低。

其次，较高的频率运行通常意味着可以使用较小的组件值。

因此，更高频率运行能够带来极大的成本节约。

图1 显示的是降压电源频率与体积的关系。

频率为 100 kHz 时，电感占据了电源体积的大部分（深蓝色区域）。

如果我们假设电感体积与其能量相关，那么其体积缩小将与频率成正比例关系。

由于某种频率下电感的磁芯损耗会极大增高并限制尺寸的进一步缩小，因此在此情况下上述假设就不容乐观了。

如果该设计使用陶瓷电容，那么输出电容体积（褐色区域）便会随频率缩小，即所需电容降低。

另一方面，之所以通常会选用输入电容，是因为其具有纹波电流额定值。

该额定值不会随频率而明显变化，因此其体积（黄色区域）往往可以保持恒定。

另外，电源的半导体部分不会随频率而变化。

这样，由于低频开关，无源器件会占据电源体积的大部分。

当我们转到高工作频率时，半导体（即半导体体积，淡蓝色区域）开始占据较大的空间比例。

图1 ：电源组件体积主要由半导体占据。

该曲线图显示半导体体积本质上并未随频率而变化，而这一关系可能过于简单化。

与半导体相关的损耗主要有两类：传导损耗和开关损耗。

dcdc开关频率设计 -回复

dcdc开关频率设计-回复开关电源是电子设备中常用的电源类型之一，它具有高效率、小体积和稳定的输出特性。

在开关电源中，DC-DC（直流-直流）开关频率是一个非常重要的设计参数。

本文将以“DC-DC开关频率设计”为主题，详细介绍这一设计过程。

首先，我们需要了解DC-DC开关频率的定义和作用。

DC-DC开关频率指的是开关电源中开关元件切换的频率。

开关频率的选择直接影响到开关电源的输出效果和稳定性。

一般来说，开关频率越高，开关元件的开关速度越快，能够实现更高的转换效率。

但是，频率过高也会带来开关损耗的增加，同时对于滤波器和输出电容的要求也更高。

接下来，确定设计中的关键参数。

在进行DC-DC开关频率设计时，需要考虑以下关键参数：1. 输电功率：决定了开关频率的范围和功率损耗。

较高的功率需要使用更高的开关频率，以确保能够足够快速地开关电流。

2. 转换效率：目标是尽量提高转换效率，而不仅仅是选择高频率。

频率的选择应该结合转换效率的要求，以实现最佳的功耗性能。

3. 散热和热管理：高频开关将导致大量的热量产生，需要考虑散热和热管理问题。

频率过高会增加热量产生，因此需要考虑散热器和散热风扇等散热设备。

根据以上参数，我们开始进行DC-DC开关频率设计的步骤：第一步：确定需求和约束在开始设计之前，需要明确电源的需求和约束条件。

这包括电源的输入和输出电压、电流要求，以及转换效率和尺寸限制等。

根据这些条件，我们可以确认一些初始参数，如转换电路的拓扑结构和基本设计方案。

第二步：确定开关频率范围通过分析需求和约束条件，我们可以确定一个合理的开关频率范围。

一般情况下，开关频率一般在几十千赫范围内，但这个范围也可以根据具体需求进行调整。

第三步：选择拓扑结构根据需求和频率范围，选择合适的DC-DC拓扑结构。

常见的拓扑结构有升压、降压、升降压和反激等，每种拓扑结构都有其适用的频率范围和转换效率。

第四步：考虑开关元件的选择在确定拓扑结构之后，需要选择适合该拓扑结构的开关元件，如MOSFET等。

开关电源设计中的穿越频率选取方法

开关电源设计中的穿越频率选取方法高永存【摘要】在开关电源设计之中,穿越频率是一个相当重要的指标.在文中从就开关电源设计中的环路反馈控制方法、环路增益作用进行了阐述.并在此基础上就穿越频率选取的限制条件进行分析,为开关电源设计中的穿越频率选取提供借鉴.%In the design of switching power supply, the crossover frequency is a very important index in this paper. From the design of the power supply switch loop feedback control method, the loop gain function are discussed. Analysis of constraints and on this basis, through frequency selection, for the design of switching power supply through frequency selection reference.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】2页(P28,18)【关键词】穿越频率;开关电源设计;选取方法;限制条件【作者】高永存【作者单位】法雷奥(深圳)全球电子研发中心,广东深圳,518128【正文语种】中文开关电源设计过程中，环路反馈控制回路的的性能决定了电源的精度和整体性能，因此设计一个优良的环路控制回路对开发一个开关电源系统至关重要。

其中穿越频率的选取又是反馈回路设计中的关键因数。

在电路中一般有一个输入量和输出量。

输出或输入可以是电压或电流。

输出与输入之比称为电路的增益。

控制系统中，被控制量（输出）与控制量（输入）之比通常称为传递函数。

如果将系统输出量的部分或全部回输到输入端，对输入信号起作用，这就是环路反馈控制。