解析開關頻率的提高受限于哪些因素

　開關電源產品日趨要求小型、輕量、高效率、低輻射、低成本等特點，增大開關電源產品的功率密度，可以通過提高其工作頻率來實現，但高頻化產品會產生一系列工程問題，從而限制了開關頻率的提升。
　　開關電源產品在市場的應用主導下，日趨要求小型、輕量、高效率、低輻射、低成本等特點滿足各種電子終端設備，為了滿足現在電子終端設備的便攜式，必須使開關電源體積小、重量輕的特點，因此，提高開關電源的工作頻率，成為設計者越來越關注的問題，然而制約開關電源頻率提升的因素是什么呢？
　　一、開關頻率的提高，功率器件的損耗增大
　　1、開關管限制開關頻率的因素有哪些？
　　a、開關速度
　　MOS管的損耗由開關損耗和驅動損耗組成，如圖1所示：開通延遲時間td（on）、上升時間tr、關斷延遲時間td（off）、下降時間tf。
　　
　　圖1
　　以FAIRCHILD公司的MOS為例，如表1所示：FDD8880開關時間特性表。
　　
　　表1
　　對于這個MOS管，它的極限開關頻率為：fs= 1/（td（on）+ tr+ td（off）+ tf） Hz=1/（8ns+91ns+38ns+32ns） =5.9MHz，在實際設計中，由于控制開關占空比實現調壓，所以開關管的導通與截止不可能瞬間完成，即開關的實際極限開關頻率遠小于5.9MHz，所以開關管本身的開關速度限制了開關頻率提高。
　　b、開關損耗
　　開關導通時對應的波形圖如圖2（A），開關截止時對應的波形圖如圖2（B），可以看到開關管每次導通、截止時開關管VDS電壓和流過開關管的電流ID存在交疊的時間（圖中黃色陰影位置），從而造成損耗P1，那么在開關頻率fs工作狀態下總損耗PS= P1 *fs，即開關頻率提高時，開關導通與截止的次數越多，損耗也越大。