电源研发经验：为何常选65K或100K作为开关频率

"电源开发经验分享" 在电源设计领域，选择合适的开关频率至关重要。开关频率是衡量电源转换器中开关元件（通常是MOSFET）切换速度的关键参数，它直接影响着电源的性能、效率和成本。本文作者基于多年的研发经验，探讨了为何小功率电源常选用65K或100KHz作为开关频率，以及如何根据具体情况进行调整。 首先，选择65K或100KHz作为开关频率的原因主要包括以下几点： 1. **IC设计与可用性**：大部分开关电源控制IC设计时，默认或推荐的工作频率就在这一范围内，便于设计者选用。 2. **损耗平衡**：在这个频率下，开关损耗和磁性元件的体积之间达到了一个相对平衡。高频可以减小磁性元件的体积，但会增加开关损耗；低频则相反，能降低损耗，但需要更大的磁性元件。 3. **EMC考虑**：虽然高频可能导致电磁兼容(EMC)问题，但在65K到100KHz的频率范围内，EMC通常较易控制。 4. **设计与制造经验**：多年的实践经验表明，这个频率区间对于大多数应用来说是合适的，且容易实现稳定工作。 然而，在特殊情况下，如输入电压较低，开关损耗可以忽略不计时，提高开关频率可以缩小磁性元件的体积，从而减小整个电源的尺寸。反之，如果效率和稳定性更为重要，降低开关频率可能是更好的选择。 在实际工作中，设计者可以通过调研市场上的主流IC，了解其推荐的开关频率范围，并结合设计需求来确定合适的开关频率。设计时，不仅要考虑效率，还要关注EMI、热管理、成本和可靠性等因素。 至于1.5Hz这样的超低开关频率，虽然理论上可行，但在实际应用中并不常见，原因在于： 1. **效率低下**：极低的开关频率会导致开关损耗和导通损耗都非常高，影响效率。 2. **磁性元件尺寸**：需要非常大的磁性元件才能存储足够的能量，增加成本和体积。 3. **控制难度**：低频下的动态响应变差，控制策略的实现更加复杂。 4. **EMC性能**：虽然低频可能有助于EMC，但过低的频率可能导致其他问题，如噪声和滤波难度增大。 因此，设计者在选择开关频率时，应综合考虑以上因素，根据实际应用需求找到最佳平衡点。在理解电源设计的一般行为基础上，也要灵活运用，以便在特定场景下优化电源性能。