规划人员有必要满意轿车运用的许多电磁兼容性(EMC)要求，而且为电源挑选正确的开关频率(fsw)对满意这些要求至关重要。大大都规划人员在中波AM播送频带外(一般为400kHz或2MHz)挑选开关频率，其间有必要约束电磁搅扰(EMI)。2MHz选项是抱负挑选。因而，在此文中，当测验运用TI新式TPS54116-Q1 DDR内存电源解决方案作为示例在2MHz条件下操作时，我将供给一些要害考虑要素。
2MHz开关频率条件下作业时的第一个也是最重要的考虑要素是转化器
的最小接通时刻。在降压转化器中，当高侧MOSFET导通时，它在封闭前有必要坚持最小的导通时刻。经过峰值电流形式操控，最小导通时刻一般受电流检测信号的消隐时刻约束。转化器的最高最小导通时刻一般发生在最小负载条件下，对此有三个原因。
较重负载条件下，电路中有直流降，添加了作业接通时刻。
开关节点的上升时刻和下降时刻。死区时刻期间(从低侧MOSFET关断到高侧MOSFET导通的时刻，及高侧MOSFET关断和低侧MOSFET导通之间的时刻)，经过电感的电流对开关节点处的恣意寄生电容进行充放电。轻负载条件下，电感器中的电流较少，因而电容充放电速度更缓慢，导致开关节点处的上升和下降时刻较长。上升和下降时刻较长使得开关节点处的有用脉冲宽度添加。
低到高的死区时刻。当低侧MOSFET关断且高侧MOSFET再次导通之前，经过电感器的电流对开关节点处的电压进行充电，直到高侧MOSFET的体二极管钳位开关节点电压。成果，死区时刻的低侧MOSFET关断到高侧MOSFET期间，开关节点为高。由于开关节点在该时刻段为高，因而低到高的死区时刻添加了有用最小脉冲宽度。在图1中，您可看到，尽管导通时刻相同，但脉冲宽度更大。
图1：满载和无负载时的脉冲宽度
企图在2MHz条件下作业时的第二个考虑要素是最小输入电压(VIN)和输出电压(VOUT)的转化比。这与转化器的最小接通时刻有关，由于该比率在转化器需求操作时设定接通时刻。例如，若转化器具有100ns的最小导通时刻且在2MHz条件下作业，则运用公式1，其能够支撑的最小转化比(Dmin)为20%。若给定的VIN至VOUT比所需的导通时刻小于最小导通时刻，则大都转化器进入脉冲跨过形式以坚持输出电压安稳。当脉冲跨过时，开关频率发生改变且或许在需求约束噪声的频率中引起噪声。
在电源连接到电池的轿车运用中，导通时刻有必要支撑从6V至18V的典型VIN规模转化。运用等式2(18V最大输入和20%转化比)，最小输出电压为3.6V。当直接连接到电池时，或许发生超越此典型规模的大电压尖峰(例如在负载突降期间)。依据运用的要求，在输入电压尖峰期间，能够答应或不答应转化器进行脉冲跨过。
连接到3.3V或5V电源轨的稳压器可更容易地在2MHz条件下作业。例如，TPS54116-Q11的最大导通时刻为125ns，因而在2MHz条件下，最小占空比为25%。3.3V输入支撑的最小输出电压为0.825V;5V电轨时，支撑的最小输出电压为1.25V。对给定运用中最小输出电压的全面剖析还应包含VIN和开关频率的容差。
企图在2MHz条件下操作时的第三个考虑要素是电感器中的沟通损耗。沟通损耗随开关频率的添加而添加，因而在挑选2MHz的电感时需加以考虑。一些电感器运用具有较低AC损耗的型芯资料，以在较高频率下供给更好的功率。大大都电感器供货商供给一种东西来评价其电感器中的沟通损耗。
企图在2MHz条件下操作时的第四个考虑要素是尺度和功率之间的权衡。挑选开关频率用于DC / DC转化器时，有必要在尺度和功率之间进行权衡。电感器尺度和一些转化器损耗随开关频率的添加而添加。详细来讲，比照400 kHz和2MHz两种条件时，2MHz规划将运用5倍更小的电感，但具有5倍更大的开关损耗。5倍较小的电感意味着电感尺度较小。
与开关频率相关的转化器中的两个首要损耗是高侧MOSFET和死区时刻损耗的开关损耗。等式3是这些丢失的根本估量，您可用它进一步剖析随同较高开关频率损耗添加的影响。例如，若为5V输入、4A负载、3ns上升时刻、2ns下降时刻、0.7V体二极管压降和20ns死区时刻，预估功率损耗在2MHz时为325mW，在400kHz时为65mW。
额定的功率损耗导致更高的作业结温。运用等式4(TPS54116-Q1EVM-830中，RθJA = 35°C/W)，集成电路的结温将仅添加约9℃。热功能或许随不同的PCB布局而改变。
仅由于数据表在主页具有2MHz并不意味着在所有作业条件下都能够完成2MHz。2MHz条件下的开关具有其优缺点，而且一般要在DC/DC转化器解决方案的尺度和功率之间权衡。订货TPS54116-Q1EVM-830评价模块，并立即在WEBENCH Power Designer中开端2MHz规划。
