开关频率的注意事项
开关模式电源的开关频率可以是固定的、可调的或与外部时钟同步的。开关频率的值决定了物理尺寸，从而决定了电源电容和电感器的成本。有一种趋势是更高的开关频率，以便设计紧凑和低成本的电路。
开关稳压器ic中的内置振荡器通常在其数据手册中指定用于非常宽的频率范围。例如，单芯片adp2386降压转换器ic保证为设定开关频率的±10%。其他常见的开关稳压器ic的额定值为±20%甚至更高。考虑到adp2386开关频率的分量变化±10%，将rt设置为600 khz开关频率的adp2386可以在540 khz和660 khz极端情况下切换。
图1.adp2386降压转换器，其开关频率由电阻rt设置。
在设计电路时，必须考虑总共20%的开关频率变化，因为电感两端的峰值电流因实际开关频率而异。因此，电感电流纹波对输出电压纹波有直接影响。
图2显示了开关频率对电感电流纹波的影响。600 khz的标称开关频率以蓝色显示。最小 （540 khz） 开关频率以紫色显示，最大 （660 khz） 以绿色显示。在600 khz的标称设置下，当稳压器以540 khz切换时，我们看到峰峰值电流纹波为1.27 a。但是，在600 khz的相同频率设置下，开关稳压器也可以以660 khz的频率切换，这对应于1.05 a的电流纹波。在本例中，由于电路中不同元件的开关频率变化，可能导致220 ma的线圈电流纹波差。这是在整个允许的温度范围内。
图2.线圈电流纹波峰间峰值受开关频率变化的影响。
开关稳压器的电流限制设置必须与这种效果相协调。峰值电流必须足够低，以确保在正常工作期间不会激活任何现有的过流保护。
请注意，本例中未考虑所有其他可能发生的变化，例如电感和电容值的变化。
对于输出电压纹波，电流纹波的相应变化得出图3所示值。该电路的设计使得在600 khz开关频率下产生4.41 mv的电压纹波。开关频率为540 khz时，电压纹波为5.45 mv;在660 khz时，可以看到3.66 mv的电压纹波。
图3.开关模式稳压器ic中开关频率变化引起的输出电压纹波变化。
在本例中，唯一考虑的元件变化是允许温度范围内的开关频率变化。实际上，还有许多其他变量，例如电感和电容器的实际值的变化。这些也受到工作温度的影响。但是，也可以假设，在大多数情况下，开关频率的实际变化不会达到±10%的极限值。通常，该行为将出现在指定范围中间的典型值周围。为了系统地考虑电源中的所有动态变量，蒙特卡罗分析提供了答案。在这里，不同组件和变量参数的变化根据其发生概率进行加权并相互关联。
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图2显示了开关频率对电感电流纹波的影响。600 khz的标称开关频率以蓝色显示。最小 （540 khz） 开关频率以紫色显示，最大 （660 khz） 以绿色显示。在600 khz的标称设置下，当稳压器以540 khz切换时，我们看到峰峰值电流纹波为1.27 a。但是，在600 khz的相同频率设置下，开关稳压器也可以以660 khz的频率切换，这对应于1.05 a的电流纹波。在本例中，由于电路中不同元件的开关频率变化，可能导致220 ma的线圈电流纹波差。这是在整个允许的温度范围内。
图2.线圈电流纹波峰间峰值受开关频率变化的影响。
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请注意，本例中未考虑所有其他可能发生的变化，例如电感和电容值的变化。
对于输出电压纹波，电流纹波的相应变化得出图3所示值。该电路的设计使得在600 khz开关频率下产生4.41 mv的电压纹波。开关频率为540 khz时，电压纹波为5.45 mv;在660 khz时，可以看到3.66 mv的电压纹波。
图3.开关模式稳压器ic中开关频率变化引起的输出电压纹波变化。
在本例中，唯一考虑的元件变化是允许温度范围内的开关频率变化。实际上，还有许多其他变量，例如电感和电容器的实际值的变化。这些也受到工作温度的影响。但是，也可以假设，在大多数情况下，开关频率的实际变化不会达到±10%的极限值。通常，该行为将出现在指定范围中间的典型值周围。为了系统地考虑电源中的所有动态变量，蒙特卡罗分析提供了答案。在这里，不同组件和变量参数的变化根据其发生概率进行加权并相互关联。
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