La frequenza di commutazione di un MOSFET utilizzato in un convertitore buck-boost CC-CC dipende da diversi fattori, tra cui l’efficienza desiderata, le dimensioni dei componenti e l’applicazione prevista. Tipicamente, le frequenze di commutazione per tali convertitori vanno da decine di kilohertz a diversi megahertz. Frequenze più elevate possono consentire componenti passivi più piccoli e più efficienti come induttori e condensatori, riducendo le dimensioni e il peso complessivi del convertitore. Tuttavia, frequenze più elevate introducono anche sfide come maggiori perdite di commutazione e interferenze elettromagnetiche (EMI), che devono essere gestite attraverso considerazioni di progettazione e layout adeguate.
La frequenza di commutazione di un MOSFET si riferisce alla velocità con cui il MOSFET si accende e si spegne durante il funzionamento. Nei convertitori DC-DC, questa frequenza è fondamentale in quanto determina la frequenza con cui l’energia viene trasferita e convertita tra le tensioni di ingresso e di uscita. Frequenze di commutazione più elevate generalmente consentono tempi di risposta più rapidi e dimensioni ridotte dei componenti magnetici come trasformatori e induttori. Tuttavia, frequenze più elevate aumentano anche le perdite di commutazione e le emissioni EMI, che devono essere gestite con attenzione per garantire un funzionamento efficiente e la conformità agli standard normativi.
I convertitori DC-DC funzionano entro un intervallo di frequenza che varia a seconda del tipo e del design specifico. I convertitori buck funzionano tipicamente a frequenze che vanno da pochi kilohertz a diverse centinaia di kilohertz, a seconda della regolazione della tensione richiesta e degli obiettivi di efficienza. I convertitori boost, d’altra parte, spesso funzionano a frequenze più elevate rispetto ai convertitori buck, che vanno da decine di kilohertz a diversi megahertz, per aumentare in modo efficiente i livelli di tensione. La gamma di frequenza dei convertitori DC-DC viene scelta in base a fattori quali l’efficienza desiderata, le dimensioni dei componenti e la compatibilità con altri componenti del sistema.
La frequenza di commutazione di un convertitore boost, che è un tipo di convertitore CC-CC, varia tipicamente da decine di kilohertz a diversi megahertz. I convertitori boost sono progettati per aumentare i livelli di tensione da una tensione di ingresso più bassa a una tensione di uscita più alta, rendendoli adatti per applicazioni in cui è richiesta una tensione più elevata rispetto a quella fornita dalla sorgente di ingresso. La frequenza di commutazione in un convertitore boost influenza l’efficienza e le dimensioni di componenti come induttori e condensatori. Frequenze più elevate consentono componenti passivi più piccoli e più efficienti ma richiedono un’attenta considerazione delle perdite di commutazione e delle strategie di mitigazione delle EMI.
I MOSFET sono comunemente utilizzati nei convertitori DC-DC grazie alla loro elevata velocità di commutazione, alta efficienza e capacità di gestire correnti e tensioni elevate. Nei convertitori, i MOSFET agiscono come interruttori che si accendono e spengono rapidamente per controllare il flusso di corrente e tensione attraverso il circuito, consentendo un trasferimento efficiente di energia e una regolazione della tensione. La loro bassa resistenza allo stato attivo (Rds(on)) riduce le perdite di conduzione, mentre la loro capacità di commutazione rapida minimizza le perdite di commutazione, rendendo i MOSFET ideali per applicazioni di commutazione ad alta frequenza come i convertitori CC-CC. Inoltre, i MOSFET offrono dimensioni compatte e prestazioni robuste, che li rendono adatti a un’ampia gamma di applicazioni di conversione di potenza nei settori automobilistico, industriale e dell’elettronica di consumo.