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2016.07.25 DC/DC

開關穩壓器的基礎

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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