本文讨论了影响开关电源工作频率选择的一些因素，如效率、噪声等。
开关稳压器，顾名思义，完成DC/DC转换通过开关的东西开和关。在典型的基于电感的电路中，开关控制流过电感的电流;在charge-pump-based监管机构，输入电源的电荷通过开关“泵浦”到电容器上。开关是一个周期性的事情，因此开关模式的调节永远不会远离频率的问题。
我相信你已经注意到开关稳压器集成电路有各种各样的频率。我想说，典型的范围是100千赫到2兆赫，尽管你可以找到低于100千赫的频率，有部分明显更高(高达3或4兆赫)。您可能还注意到，许多开关模式集成电路允许您通过外部电阻选择工作频率(在指定范围内)。为什么零件提供如此广泛的频率范围?对于给定的应用程序，正确的频率是多少?让我们来看看。
开关频率的影响
当你开始进入细节，开关模式DC/DC转换器并不简单。事实上，它们甚至都不简单，开关频率是一个基本参数，以某种方式影响着电路功能和性能的方方面面。因此，我将专注于最重要和最实际的考虑，我将尽量准确地呈现信息，而不是将自己掩埋在复杂的细节中。
下面的小节是从基于电感的开关的角度写的，但这并不意味着没有一个信息适用于电荷泵稳压器。
噪音
当我想到开关频率时，首先浮现在我脑海的是噪声，传导和辐射．你不能通过提高或降低频率来消除开关噪音，但你可以减少噪音的问题。
这里的基本思想是你的开关会在开关频率和开关频率的谐波处产生噪声。
这个情节是承蒙模拟设备，摘自一篇关于开关调节器输出工件的文章。标记为“纹波级”的尖峰对应于基频。我们将在本文的最后讨论输出纹波。
通过调整基本的，你可以“引导”噪音，使它不碰撞敏感的模拟电路或FCC排放限制。
例如:假设您的转换器非常接近ADC采样一个50 kHz的基带波形．如果你的切换器工作在1 MHz，你将能够抑制与基频和所有谐波相关的噪声，使用单极或(更好)双极低通滤波器。
使用更高的开关频率有时是处理噪声的一种简单方法，因为通过添加低通滤波器可以更有效地解决问题。然而，你需要确保你没有把噪声推到有较低的发射限制或正在被附近的射频电路使用的频段。
效率
我们不想简单地通过选择一个不合适的开关频率来降低我们高效的开关稳压器的效率。这里的基本思想是，频率越高，效率越低。
如果你仔细想想，这是有道理的:开关模式调节是有效的，因为它利用了晶体管“全开”和“全关”状态下的低功耗。显著的功率耗散只发生在开和关之间的中间区域，如果晶体管在开和关之间切换得更频繁，就会浪费更多的功率，效率也会下降。
下面的图提供了一个开关频率和效率之间关系的例子。
图取自数据表用于Linear Tech/Analog Devices的LT8610。
板的空间
开关稳压器的多功能性和高效率使其成为小型电池供电设备的诱人选择。这意味着PCB空间有时是设计过程中的一个关键因素。支持更高开关频率的一个重要因素是减少电路板空间:一般来说，更高的开关频率可以让变换器的输出滤波器以更低的电容和电感值实现可比的性能，更低的电容和电感值对应着更小的电容器和电感。
涟漪
第一小节(标题为“噪声”)处理由变换器的开关动作产生的干扰，然后耦合或辐射到系统的其他部分或附近的电子设备。这与“纹波”不同，“纹波”指的是直接存在于变换器输出电压中的周期性变化。
ripple的重要性因应用程序的不同而不同。数字电路具有很高的抗电源纹波性，但一些模拟电路也具有很高的抗纹波性，即具有良好的电源抑制比(PSRR)。在相关频率．
这里的基本关系是更高的开关频率意味着更低的纹波。下面的图给了你一个关于这种效果的例子:
故事情节来自这个程序注意(第10页)由德州仪器公司出版。你可以看到，理论计算和SPICE模拟都表明，更高的开关频率导致更低的纹波。
但是，您需要小心，因为如果您增加开关频率，您可能会将纹波频率上升到一个带，在这个带中，模拟组件的PSRR较低。事实上，这是很有可能的，因为PSRR倾向于随着频率的增加而降低。然而，你可能会幸运地得到一个类似Maxim的MAX40018组件:
情节取自这个数据表．
正如预期的那样，PSRR最初随频率降低，但在10khz之后增加。(虽然我们不知道100千赫之后会发生什么。)
总结
DC/DC变换器的开关频率会影响电路功能的许多方面。在我看来，最重要的关系如下:
- 开关频率越高，噪声越容易控制(通过滤波)，但一般要根据每个系统的噪声特性和要求来调整频率。
- 频率越高，效率越低。
- 当使用更高频率时，需要更小的板空间(因为无源组件可以更小)。
- 开关频率的增加导致纹波幅值的降低。
如果你有什么想法或实际的选择开关频率的提示对于DC/DC转换器电路，请在评论中告诉我们。
