Que efeito a frequência de chaveamento tem em um circuito auxiliar de chaveamento?

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Em que casos / aplicação é desejada uma alta frequência de comutação e vice-versa? Estou tentando escolher um IC de reforço DC-DC e não sei bem como a frequência de comutação afetará o circuito. A única coisa que consigo pensar agora é a velocidade do diodo Schottky que segue o indutor, mas, além disso, não sei. O Google não ajuda muito nessa questão (ou talvez eu não esteja usando as palavras-chave corretas), portanto qualquer ajuda é muito apreciada.

Mel
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Respostas:

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Em geral, nos reguladores de comutação de impulso e de retorno, uma frequência de comutação mais alta permite o uso de indutores e capacitores fisicamente menores. No entanto, uma alta frequência de comutação também pode prejudicar a eficiência geral do regulador, através de perdas de comutação tanto no próprio comutador quanto no circuito de acionamento de porta.

Sim, o diodo também contribui para a perda de comutação, mas isso pode ser mitigado usando a retificação síncrona; ou seja, substituindo o diodo por outro MOSFET. (Mas, então, esse MOSFET também possui perdas de acionamento de gateways ... como você pode ver, a otimização de um desses projetos pode envolver um número surpreendente de compensações.)

Dave Tweed
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Como Dave diz que seu indutor pode ser menor. Um comutador armazena primeiro a energia fornecida no campo magnético da bobina e a converte em uma corrente de saída várias vezes por segundo. Quanto maior a frequência, menor o período e o tempo para o qual ele armazena a energia. Energia = potência tempo, portanto, uma frequência 10 vezes maior significa que a bobina precisa armazenar dez vezes menos energia. ×

A desvantagem de uma frequência mais alta é a perda de comutação mais alta. O FET, que serve como elemento de comutação, dissipa quase zero de energia quando está ligado (porque quase não há tensão através dele) e desligado (porque quase não há corrente através dele), mas toda vez que ele muda, passa por sua área ativa, onde a tensão e a corrente são maiores que zero e cada vez que dissipa alguma energia. Frequência dez vezes maior é dez vezes mais na área ativa e dez vezes mais perdas de energia.
Também uma frequência mais alta causará mais radiação, EMI (Interferência Eletromagnética).

stevenvh
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Hmm, frequência mais alta não oferece maior eficiência até certo ponto? Se estou procurando um módulo de alta eficiência, devo começar a olhar para os de "baixa" frequência (10-50 kHz)?
Exscape 20/09/12
@exscape - Não necessariamente. A corrente na bobina aumenta linearmente com o tempo, portanto, um período mais longo significa uma corrente final mais alta e uma corrente mais alta significa perdas resistivas mais altas na bobina. Você precisará comparar as folhas de dados, de preferência as que oferecem aplicativos com números de tipo reais para os componentes.
stevenvh