Switchfrekvensen

Switchfrekvensen är den frekvens med vilken en switch (till exempel en MOSFET) slås på och av i en switch‑mode‑kraftomvandlare (SMPS). Den mäts i hertz och motsvarar perioden mellan två påslag. I reglerkretsar används oftast två huvudmetoder: fast frekvens med pulsbreddsmodulation (PWM), där en konstant bärarfrekvens används, och varierad frekvens med pulsbreddsmodulation (PFM) eller constant-on-time (COT), där frekvensen anpassas efter belastningen.

Effekt och design: En högre switchfrekvens minskar storleken på magnetiska komponenter och ger bättre reglering och mindre utgångsrippel, men ökar switchförluster och elektromagnetisk störning (EMI). Lägre frekvenser ger lägre switchingförluster och mindre EMI men kräver större induktorer och transformatorer. Typiska switchfrekvenser i konsument SMPS ligger ungefär mellan 20 kHz och några hundratusental Hz; vissa högfrekvenslösningar når upp till flera hundra kHz eller över en megahertz, men med högre kostnad och värme.

Valet av frekvens beror på applikationens krav på snabb reglering, effektivitet, EMI och storlek samt kostnad för magnetiska komponenter. Vanliga omvandlare inkluderar buck, boost, buck-boost och flyback, var och en med sina egna magnetiska krav. Vid mätning används oscilloskop eller spektrumanalysator för att bestämma switchfrekvensen och kontrollera spännings- och strömfluktuationer vid switching.