Die Wahl der richtigen Schaltfrequenz ist für die Maximierung des Wirkungsgrades von Stromrichtern von wesentlicher Bedeutung, sie beeinflusst die Leistung, die Größe und das Wärmemanagement des Geräts. In diesem Artikel wird erläutert, wie die optimale Schaltfrequenz für verschiedene Anwendungen berechnet wird.

Schaltfrequenz verstehen

Die Schaltfrequenz bezieht sich darauf, wie oft der Leistungsschalter innerhalb einer Sekunde ein- und ausgeschaltet wird. Höhere Frequenzen können die Größe passiver Komponenten wie Induktivitäten und Kondensatoren verringern, können jedoch die Schaltverluste erhöhen.

Faktoren, die die Frequenzauswahl beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die Wahl der Schaltfrequenz, einschließlich Lastbedingungen, Bauteileigenschaften und thermische Einschränkungen.

Berechnung der optimalen Frequenz

Die Berechnung umfasst die Analyse der Kompromisse zwischen Schaltverlusten und passiver Bauteilgröße. Ein üblicher Ansatz besteht darin, mit einem Zielwirkungsgrad zu beginnen und dann die Frequenz entsprechend anzupassen. Die Formel berücksichtigt den Wellstrom der Induktivität, Schaltverluste und thermische Grenzen.

  • Bestimmen Sie die maximal zulässigen Schaltverluste auf der Grundlage thermischer Grenzen.
  • Berechnen Sie den Induktorwellstrom für den gewünschten Ausgang.
  • Schätzen Sie die Schaltverluste bei verschiedenen Frequenzen.
  • Wählen Sie eine Frequenz, die die Gesamtverluste minimiert und gleichzeitig die Größenbeschränkungen beibehält.