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上期回顧：不是所有的升壓都是Boost

本期內容

“凡爾賽”算是近兩年來的一個熱門詞匯，耳熟能詳的當然是撒貝寧的“北大也還行”，那各位工程師朋友們，你們在生活工作中聽到過什么樣的凡爾賽語錄呢？今天小編有一個關于汽車電子中，開關頻率的話題想和大家一起來聊一聊。

以下三位選手想來占據你心里的“第一”的位置，讓我們來看下哪位更能打動你？它們分別是FS1=2MHz，FS2=100kHz，FS3=500kHz。

那么問題來了~~~為什么我們只選擇這三個頻率來讓大家進行評選呢？其他的頻率難道都已經被“淘汰”了嗎？

關于這個問題，我們先賣個關子，大家可以從這一期小課堂中獲取線索…

觀看視頻 視頻文字部分

我們先來看下FS1-FS3他們的自我評價：

FS1這意思，選擇了它，幫助大家節省了Debug EMI中AM這頻率段的時間，聽著倒是不錯，EMI可是車載實驗中的一大難題，有多少“攻城獅”朋友們犧牲了多個日日夜夜被關在EMI暗室中。

FS2這是想表達自己效率出眾。那在汽車應用中，產品都要考慮在85℃的環境溫度下穩定工作，如果可以大大減小產品發熱也是很有吸引力的。

F3自認為還是被廣大工程師所采納呀，據小編所知，幾乎大部分車載USB充電，LED車燈應用中，小伙伴們選擇500kHz左右的開關頻率還是很多的。

從上述的描述可見，FS1-FS3運用“凡爾賽體”，把自己贊美了一番。不過，拋開需求談Spec，是不是也有點“耍流氓”了呢？對于FS1，我們選擇2MHz雖然避開了AM頻率段，但是會不會加重了高頻段的EMI問題呢？對于FS2，開關損耗確實低了，那對于追求小尺寸設計的產品該如何滿足呢？對于FS3，某些應用“出場率”是很高，但所有的汽車電子應用是否可以一勞永逸，永遠只選擇FS3呢？

所以這一期小課堂中，小編將以Buck電路為例，把能量轉換過程比喻成“小M”要去井里挑水。如圖1所示，其中，井比作輸入源的電容，水缸比作輸出源的電容，盛水的木桶是儲能電感，小M來回的快慢就是開關頻率，那么小M就可以比作一顆電源芯片。從車載應用角度出發，結合電氣特性和芯片頻率設定限制這兩點，來為大家分析下FS1-FS3的不同表現。

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關于電氣性能&芯片頻率設定限制，內容概要如下：

第一部分：器件尺寸與開關頻率的關系

根據上述擬人拓撲中，可作如下比喻：

• 井的大?。狠斎腚娙葜?/span>

• 水缸的大?。?/span>輸出電容值

• 木桶的大小：儲能電感感量

然后，假定工作條件&約束條件，便可得出如下所需要的外圍器件參數：

第二部分：芯片開關損耗&溫升與開關頻率的關系

根據上述擬人拓撲中，可作如下比喻：

• 小M疲勞程度：芯片開關損耗&溫升

接下來，同樣是假定在相同工作條件&約束條件下，得出不同頻率的效率曲線（如下圖所示），進而計算得出芯片的溫升情況。

第三部分：芯片最小導通&關斷時間限制與開關頻率的關系

根據上述擬人拓撲中，可作如下比喻：

• 小M所能邁出的最大、最小步伐：芯片的最小導通&關斷時間

這部分會結合實際車載電池的變化范圍，來說明什么情況下會觸發到芯片的最小導通&關斷時間。

相信通過上述內容的一些實際數據與結合應用環境的分析，可以更直觀地讓大家看到不同頻率所反映出來的電氣特性和芯片設定頻率的注意點。

好啦，趕緊開啟小視頻，和我們一起來識破開關頻率的凡爾賽文學吧。

END

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往期精彩回顧

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第三季第十四話：不是所有的升壓都是Boost

第三季第十三話：別讓BOOST規格書標題誤導了你

第三季第十一話：Buck電感的計算

第三季第十話：DC-DC變換器FB分壓電阻設計

第三季第九話：合適的比例，讓效率曲線更加優美

第三季第八話：如何讓“下電”變的干凈利落

第三季第七話：淺談 POE 握手協議

第三季第六話：細分控制 --- 雙極性步進電機如何練成“凌波微步”（下篇）

第三季第五話：細分控制 --- 雙極性步進電機如何練成“凌波微步”（上篇）

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