Saya sedang merancang konverter step-down 10V ke 3.3V. Melihat pada LT8610 , contoh aplikasi menunjukkan dua sirkuit serupa yang memiliki frekuensi switching berbeda.
Plot Efisiensi vs Frekuensi menunjukkan bahwa frekuensi switching yang lebih rendah sedikit lebih efisien. Kenapa begitu?
Atau, apa keuntungan dari frekuensi switching yang lebih tinggi?
Jawaban:
Ada kerugian saat menghidupkan dan mematikan dengan setiap siklus switching, baik dalam menggerakkan elemen switching sendiri (kehilangan drive gate jika kita berbicara MOSFET) dan di power train jika Anda mempertimbangkan topologi hard-switching seperti konverter step-down yang digambarkan dalam pertanyaan Anda.
Mengurangi frekuensi operasi mengurangi jumlah peristiwa ini per unit waktu - yang semuanya merugi. Voila, Anda menghemat daya sekarang.
Namun, manfaat dari switching frekuensi yang lebih rendah tidak gratis. Hasil dari frekuensi switching yang lebih rendah adalah arus puncak yang lebih tinggi per siklus switching.
Biasanya ada titik penyeimbangan antara kerugian switching / gerbang dan kerugian konduksi karena arus. Menemukan keseimbangan adalah bagian dari 'keajaiban' dalam desain catu daya.
Operasi frekuensi yang lebih tinggi mengurangi arus puncak (yang berarti magnet lebih kecil) tetapi meningkatkan kerugian gerbang dan switching. Sekali lagi, ini semua tentang keseimbangan.
MOSFET dapat berupa sakelar yang cukup baik: sakelar mungkin memiliki arus bocor yang rendah saat dimatikan dan resistansi yang rendah, sehingga dalam situasi apa pun, mereka sangat sedikit menghabiskan daya; baik saat ini rendah, atau tegangan. Tetapi untuk menghidupkan dan mematikan FET, ia harus melalui wilayah aktifnya, dan tidak ada voltase atau arus yang dapat diabaikan, dan produk mereka adalah daya yang hilang. Semakin tinggi frekuensi semakin banyak kali per detik Anda memiliki kerugian switching ini , jadi perkirakan 5 kali lebih banyak kerugian switching pada 2 MHz dibandingkan pada 400 kHz.