¿Cuál es la frecuencia de conmutación de un MOSFET que se utilizará para un convertidor reductor CC CC?
Siempre existe una tendencia a elegir una frecuencia más alta para reducir el tamaño del inductor y del condensador para minimizar el tamaño del convertidor. Sin embargo, no necesariamente tiene que reducir el tamaño del convertidor.
A medida que aumenta la frecuencia de conmutación del MOSFET, aumentan las pérdidas de conmutación en el MOSFET. Esto requiere el uso de un disipador de calor más grande, que compensa la reducción del tamaño del inductor y del condensador.
Mi elección será limitar la frecuencia de conmutación del MOSFET a alrededor de 100 kHz para convertidores de alta salida y a alrededor de 200 kHz para convertidores de baja salida, ya que esto no requiere un diseño complejo y puede usar componentes que están disponibles de manera fácil y económica. Con el desarrollo de componentes de GaN con una carga de puerta más baja (y, por tanto, menores pérdidas de conmutación), ahora se encuentran disponibles en el mercado diseños con unos pocos MHz.
¿Cuál es la frecuencia de conmutación de un convertidor CC CC?
La frecuencia de conmutación de un convertidor CC-CC se refiere a la velocidad a la que el convertidor enciende y apaga el voltaje de entrada para producir el voltaje de salida deseado. La frecuencia de conmutación generalmente se mide en Hercios (Hz) o kilohercios (kHz) y representa el número de veces por segundo que el convertidor completa un ciclo de conmutación.
La frecuencia de conmutación de un convertidor CC-CC puede variar según varios factores, incluido el diseño específico del convertidor, los requisitos de la aplicación y las compensaciones deseadas. A continuación se muestran algunos rangos comunes para frecuencias de conmutación en convertidores CC-CC:
1. Convertidores de baja frecuencia: estos convertidores suelen funcionar en el rango de frecuencia de unas pocas decenas de kilohercios (kHz). A menudo se utilizan en aplicaciones donde la eficiencia no es la principal preocupación o donde la reducción de ruido es importante, como ciertos tipos de fuentes de alimentación o sistemas de audio.
2. Convertidores de media frecuencia: esta categoría incluye convertidores que funcionan en el rango de frecuencia de unos pocos cientos de kilohercios a unos pocos megahercios (MHz). Estos convertidores logran un equilibrio entre eficiencia y tamaño, ofreciendo una eficiencia de conversión de energía razonablemente alta y al mismo tiempo permitiendo componentes pasivos más pequeños como inductores y condensadores. Se utilizan comúnmente en diversas aplicaciones informáticas, de telecomunicaciones y de electrónica de consumo.
3. Convertidores de alta frecuencia: estos convertidores funcionan en el rango de frecuencia de varios megahercios hasta decenas o cientos de megahercios. Los convertidores de alta frecuencia ofrecen ventajas como un tamaño más pequeño, una mayor densidad de potencia y una ondulación de salida reducida. A menudo se emplean en aplicaciones donde el espacio es limitado o la alta eficiencia es crucial, como dispositivos móviles, electrónica automotriz y sistemas avanzados de administración de energía.
Es importante tener en cuenta que la selección de la frecuencia de conmutación implica compensaciones. Frecuencias de conmutación más altas pueden conducir a una mejor eficiencia de conversión de energía y tamaños de componentes más pequeños, pero también pueden aumentar las pérdidas de conmutación y la interferencia electromagnética (EMI). Las frecuencias de conmutación más bajas pueden ofrecer una mayor robustez, pero pueden dar como resultado componentes de mayor tamaño y una menor eficiencia. La frecuencia de conmutación óptima se determina considerando factores como los requisitos de energía, los objetivos de eficiencia, la gestión térmica, las consideraciones EMI y las restricciones de costos específicas de la aplicación.
¿Para qué podemos usar el diodo además de la rectificación en un circuito?
¿Qué hace que un diodo PIN sea especialmente adecuado para un fotodetector?
¿Por qué los dispositivos electrónicos tienen frecuencias fijas establecidas en 50 Hz y 60 Hz?
¿En qué se diferencian los inversores de turbinas eólicas de los inversores fotovoltaicos?
