為電源選擇最佳的工作頻率是一個複雜的權衡過程，其中包括尺寸、效xiao率lv以yi及ji成cheng本ben。通tong常chang來lai說shuo，低di頻pin率lv設she計ji往wang往wang是shi最zui為wei高gao效xiao的de，但dan是shi其qi尺chi寸cun最zui大da且qie成cheng本ben也ye最zui高gao。雖sui然ran調tiao高gao頻pin率lv可ke以yi縮suo小xiao尺chi寸cun並bing降jiang低di成cheng本ben，但dan會hui增zeng加jia電dian路lu損sun耗hao。接jie下xia來lai，我wo們men使shi用yong一yi款kuan簡jian單dan的de降jiang壓ya電dian源yuan來lai描miao述shu這zhe些xie權quan衡heng過guo程cheng。

我(wo)們(men)以(yi)濾(lv)波(bo)器(qi)組(zu)件(jian)作(zuo)為(wei)開(kai)始(shi)。這(zhe)些(xie)組(zu)件(jian)占(zhan)據(ju)了(le)電(dian)源(yuan)體(ti)積(ji)的(de)大(da)部(bu)分(fen)
，同(tong)時(shi)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)尺(chi)寸(cun)同(tong)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)成(cheng)反(fan)比(bi)關(guan)係(xi)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，每(mei)一(yi)次(ci)開(kai)關(guan)轉(zhuan)換(huan)都(dou)會(hui)伴(ban)有(you)能(neng)量(liang)損(sun)耗(hao)

；gongzuopinlvyuegao
，kaiguansunhaojiuyuegao，tongshixiaolvyejiuyuedi。qici，jiaogaodepinlvyunxingtongchangyiweizhekeyishiyongjiaoxiaodezujianzhi。yinci，genggaopinlvyunxingnenggoudailaijidadechengbenjieyue。

圖 1 顯示的是降壓電源頻率與體積的關係。頻率為 100 kHz 時，電感占據了電源體積的大部分（深藍色區域）。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)假(jia)設(she)電(dian)感(gan)體(ti)積(ji)與(yu)其(qi)能(neng)量(liang)相(xiang)關(guan)，那(na)麼(me)其(qi)體(ti)積(ji)縮(suo)小(xiao)將(jiang)與(yu)頻(pin)率(lv)成(cheng)正(zheng)比(bi)例(li)關(guan)係(xi)。由(you)於(yu)某(mou)種(zhong)頻(pin)率(lv)下(xia)電(dian)感(gan)的(de)磁(ci)芯(xin)損(sun)耗(hao)會(hui)極(ji)大(da)增(zeng)高(gao)並(bing)限(xian)製(zhi)尺(chi)寸(cun)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)縮(suo)小(xiao)，因(yin)此(ci)在(zai)此(ci)情(qing)況(kuang)下(xia)上(shang)述(shu)假(jia)設(she)就(jiu)不(bu)容(rong)樂(le)觀(guan)了(le)。如(ru)果(guo)該(gai)設(she)計(ji)使(shi)用(yong)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)，那(na)麼(me)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)體(ti)積(ji)（褐色區域）便bian會hui隨sui頻pin率lv縮suo小xiao
，即ji所suo需xu電dian容rong降jiang低di。另ling一yi方fang麵mian，之zhi所suo以yi通tong常chang會hui選xuan用yong輸shu入ru電dian容rong，是shi因yin為wei其qi具ju有you紋wen波bo電dian流liu額e定ding值zhi。該gai額e定ding值zhi不bu會hui隨sui頻pin率lv而er明ming顯xian變bian化hua，因yin此ci其qi體ti積ji（黃色區域）往(wang)往(wang)可(ke)以(yi)保(bao)持(chi)恒(heng)定(ding)。另(ling)外(wai)
，電(dian)源(yuan)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)部(bu)分(fen)不(bu)會(hui)隨(sui)頻(pin)率(lv)而(er)變(bian)化(hua)。這(zhe)樣(yang)
，由(you)於(yu)低(di)頻(pin)開(kai)關(guan)，無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian)會(hui)占(zhan)據(ju)電(dian)源(yuan)體(ti)積(ji)的(de)大(da)部(bu)分(fen)。當(dang)我(wo)們(men)轉(zhuan)到(dao)高(gao)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)時(shi)
，半(ban)導(dao)體(ti)（即半導體體積，淡藍色區域）開始占據較大的空間比例。 該曲線圖顯示半導體體積本質上並未隨頻率而變化，而這一關係可能過於簡單化。與半導體相關的損耗主要有兩類：傳導損耗和開關損耗。同步降壓轉換器中的傳導損耗與 MOSFET 的裸片麵積成反比關係。MOSFET 麵積越大
，其電阻和傳導損耗就越低。

開關損耗與 MOSFET 開關的速度以及 MOSFET 具有多少輸入和輸出電容有關。這些都與器件尺寸的大小相關。大體積器件具有較慢的開關速度以及更多的電容。圖 2 顯示了兩種不同工作頻率 (F) 的關係。傳導損耗 (Pcon)與工作頻率無關，而開關損耗 (Psw F1 和 Psw F2) 與工作頻率成正比例關係。因此更高的工作頻率 (Psw F2) 會產生更高的開關損耗。當開關損耗和傳導損耗相等時，每種工作頻率的總損耗最低。另外
，隨著工作頻率提高，總損耗將更高。

但dan是shi，在zai更geng高gao的de工gong作zuo頻pin率lv下xia
，最zui佳jia裸luo片pian麵mian積ji較jiao小xiao，從cong而er帶dai來lai成cheng本ben節jie約yue。實shi際ji上shang

，在zai低di頻pin率lv下xia，通tong過guo調tiao整zheng裸luo片pian麵mian積ji來lai最zui小xiao化hua損sun耗hao會hui帶dai來lai極ji高gao成cheng本ben的de設she計ji。但dan是shi，轉zhuan到dao更geng高gao工gong作zuo頻pin率lv後hou
，我wo們men就jiu可ke以yi優you化hua裸luo片pian麵mian積ji來lai降jiang低di損sun耗hao，從cong而er縮suo小xiao電dian源yuan的de半ban導dao體ti體ti積ji。這zhe樣yang做zuo的de缺que點dian是shi
，如ru果guo我wo們men不bu改gai進jin半ban導dao體ti技ji術shu
，那na麼me電dian源yuan效xiao率lv將jiang會hui降jiang低di。


如前所述
，更高的工作頻率可縮小電感體積；所(suo)需(xu)的(de)內(nei)層(ceng)芯(xin)板(ban)會(hui)減(jian)少(shao)。更(geng)高(gao)頻(pin)率(lv)還(hai)可(ke)降(jiang)低(di)對(dui)於(yu)輸(shu)出(chu)電(dian)容(rong)的(de)要(yao)求(qiu)。有(you)了(le)陶(tao)瓷(ci)電(dian)容(rong)，我(wo)們(men)就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)更(geng)低(di)的(de)電(dian)容(rong)值(zhi)或(huo)更(geng)少(shao)的(de)電(dian)容(rong)。這(zhe)有(you)助(zhu)於(yu)縮(suo)小(xiao)半(ban)導(dao)體(ti)裸(luo)片(pian)麵(mian)積(ji)，進(jin)而(er)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)。

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