开关电源频率晋升的极限
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高频开关电源、电池参数设置
高频开关电源、电池参数设置
高频开关电源、电池主要参数设置
一、技术要求：
1.清楚控制模块进入设置的步骤
2.清楚设置电源参数标准
3.清楚设置电池参数标准
二、参数设置
按设置键“C键”进入设置界面
选择电源参数设置，按“确认”键
输入密码“上上上上左右”进入
浮充电压设置：53.32~54.48V
均充电压设置：55.2~56.4V
维规要求一次下电门限设置值-44V
维规要求二次下电门限设置值-43.2V
交流输入允许电压范围：中间站155~285V
交流输入允许电压范围：通信站380±76V，220±44V
频率上下限：50±10%HZ
根据电池组数选择1组或2组
根据电池容量标称选择容量
均充周期设置：90天
充电限流设置：一般采用0.1C10A
均浮充转换电流设置：一般为电池容量的5%
按“C”键退出后选择设置日历时间
对时间进行设置
全部设置完成后按“C”键退出
选择保存全部设置，按“确定”键保存完成，退回到主界面。
开关电源的主要技术指标
开关电源的主要技术指标开关电源的主要技术指标电源是各种电子设备必不可少的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到整个系统的安全性和可靠性指标。
开关电源以其低功耗、高效率、小体积等显著优点而深受人们的青睐，并被广泛应于计算机设备、电子仪器、通信设备和家用电器中。
下面将介绍开关电源的主要技术指标。
1. 输入电压范围：当开关电源的输入电压发生变化时，保持输出特性不变的输入电压变化范围。
这个范围越宽，表示电源适应外界的市电变化的能力越强，开关电源的工作范围就越宽。
它和开关电源内部的误差放大器、取样反馈调节电路的增益及占空比调节范围有关。
目前开关电源的输入电压变化范围已经做到90V-270V,可以省去许多电器上的110V/220V转换开关。
2. 电压调整率：电压调整率也称为电压稳定度，是在输出电流不变（即负载不变化），而输入的交流工作电压变化时，输出电压的相对变化量。
此项技术指标用来验证开关电源在最恶劣的电源电压环境下，输出电压的稳定度是否符合需求规格。
3. 电流调整率：电流调整率也称负载调整率，是在输入的交流电压为额定值（比如220VAC),而输出电流从最小值0变到最大值时，输出电压的相对变化量。
此项指标用来验证开关电源适配器在最恶劣的负载环境下，输出电压稳定度是否合乎需求的规格。
4. 输出内阻：输出电压的变化量与输出电流的变化量的比值。
这个比值越小，表示电源输出电压随负载大小的变化越小，稳压性能好。
5. 转换效率：电源输出功率与输入功率的比值。
这个比值越高，表示变化效率高，开关电源的体积越小，可靠性也越高。
目前开关电源的效率可达到90%以上。
6. 输出电压的纹波：由于开关电源的稳压过程是一个不断取样反馈调节的过程，因此在输出的直流电压上会出现一个叠加的波动的纹波电压，即输出的纹波电压。
这个值越小，表示输出特性越好。
纹波有两种表示方法：一是输出纹波电压有效值；二是输出纹波电压的峰峰值。
一般开关电源的规格都要求小于输出直流电压的1%，其频宽为20Hz-20MHz或者其他更高频率，如100MHz等。
开关电源总体技术指标和性能
开关电源总体技术指标和性能作者：不详来源：不详发布时间：2006-5-25 19:05:001、输入电压：110VAC/DC或220VAC/DC或380VAC三相±20%；或85~264VAC全范围2、输入频率：47~63Hz3、输出稳定度：0.5%典型值4、负载稳定度：1%典型值（对于主输出电路）5、输出电压微调范：±10%~±15%（对于主输出电路）6、纹波及噪声：1%，峰峰值（100mVp-p典型值）7、过电压保护：115%~135%（对于主输出电路）8、耐压：初级/次极间初级/外壳间次极/外壳间1500VAC 1500VAC 500VAC9、保持时间：满负荷时典型值为20ms10、工作环境温度：-10~+55℃或-20~+65℃10、过载保护：所有输出端在有短路，过载时均保护二、小功率开关电源系列规格表（单路输出）输出功率15W 30W 50W 70W 100W 120W 150W 200W输入电压110VAC/DC、220VAC/DC 50Hz输出电压5V、9V、12V、13.8V、15V、18V、24V、28V、48V、60V/DC特长输入电压范围宽、体积小、可靠性高、电磁兼容性好、效率高、保护功能完善三、大功率开关电源系列规格表（单路输出）输出功率250W400W500W750W1000W1200W1500W2000W 2400W 3000W 6000W输入电压110VAC/DC、220VAC/DC、380VAC三相 47~63Hz输出电压5V、9V、12V、13.8V、15V、18V、24V、28V、30V、48V、60V、80V、110V、150V、220V/DC特长稳压精度高、效率高、电磁兼容性好、保护功能全、使用寿命长四、多路输出开关电源系列规格表输出功率型号V1 V2 V3 V430W LKD-30-125 +5V2A +12V0.5A +24V0.5A LKD-30-15 +5V2.2A +24V1ALKD-30-121 +5V3A +12V1A -5V0.5A LKD-30-122 +5V3A +12V1.2A -12V0.5A LKD-30-133 +5V3A +15V0.5A -15V0.5A LKD-30-12 +5V4A +12V1A50W LKD-50-12F +5V3A +13V2.5A LKD-50-15F +5V3A +26V1.5ALKD-50-133 +5V4A +15V1A -15V1ALKD-50-122A +5V5A +12V1A -12V1ALKD-50-122B +5V8A +12V0.5A -12V0.5ALKD-50-1325 +5V4A +15V0.5A -12V0.5A +24V0.5A LKD-50-1335A +5V4A +15V0.5A -15V0.5A +24V0.5A LKD-50-1225 +5V6A +12V1A -12V1A +24V0.5A LKD-50-12 +5V6A +12V2ALKD-50-15 +5V6A+24V1ALKD-50-1335B +5V6A +15V1A -15V1A +24V0.5A100WLKD-100-T +5V12A -5V8ALKD-100-11A +5V3A +7.5V11.ALKD-100-12 +5V3A +12V7.2ALKD--100-15 +5V3A +24V3.5ALKD-100-125 +5V6A +12V2A +24V2ALKD-100-133 +5V10A +15V2.5A -15V1ALKD-100-1221 +5V10A +12V2A -12V2A +5V1.5A LKD-100-1331 +5V10A +15V2A -15V2A +5V1.5A LKD-100-1225 +5V10A +12V2A -12V2A +24V1A LKD-100-1335 +5V10A +15V2A -15V2A +24V1A摘自电子发烧友网站：/article/83/145/2006/200605254774.html开关电源的技术指标信息来源: 维库开发网发布时间:2009年2月24日开关电源的技术指标有很多，包括电气指标、机械特性、适用环境、可靠性、安全性和生产成本等。
功率开关器件最高允许开关频率
功率开关器件最高允许开关频率1.引言1.1 概述功率开关器件是一种用于控制和调节电流和电压的重要电子器件。
它们广泛应用于各种电子设备和系统中，包括电力电子、工业控制、通信设备等领域。
本文旨在研究功率开关器件的最高允许开关频率。
最高允许开关频率是指功率开关器件在正常工作条件下能够承受的最高频率。
这一参数对于功率开关器件的设计和应用至关重要，因为它直接影响到功率开关器件的性能和可靠性。
在本文中，我们将首先介绍功率开关器件的定义和作用，以便读者对该器件有一个清晰的认识。
然后，我们将对功率开关器件进行分类，并介绍不同分类的特点和应用场景。
这将有助于读者了解不同类型的功率开关器件以及它们的特点和优缺点。
接下来，我们将重点探讨功率开关器件最高允许开关频率的重要性。
我们将解释为什么该参数对于功率开关器件的正常工作至关重要，并探讨影响功率开关器件最高允许开关频率的因素。
这些因素可能包括器件的结构和材料特性、散热设计、电源供应等。
通过深入研究功率开关器件的最高允许开关频率，我们可以更好地理解和应用这一重要参数。
这将对功率电子领域的工程师和研究人员具有指导意义，并有助于他们在设计和选择功率开关器件时做出明智的决策。
在接下来的正文部分，我们将根据上述大纲，逐一展开对功率开关器件的相关内容进行详细讨论。
同时，我们会引入相关的案例研究和实例，以加深读者对功率开关器件最高允许开关频率的理解和应用。
最后，我们将在结论部分总结本文的主要观点，并提出未来的研究方向和应用前景。
通过本文的深入研究，我们希望能够为读者提供关于功率开关器件最高允许开关频率的全面了解，并为相关领域的工程师和研究人员提供有价值的参考和指导。
让我们一起开始这个有趣而重要的探索之旅吧！文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了本文的主题内容，即功率开关器件最高允许开关频率。
随后介绍了本文的结构以及目的。
开关电源纹波测试20MHZ带宽限制
开关电源的纹波的频率不会超过20M，如果将带宽开的太大了。
测试到的信号就可能包含了其他耦合过来的噪声。
不能反应真实的纹波。
普通示波器的地线是和探头接地夹、各接口地相通的，如果在接地线接了地的情况下将探头的接地夹夹在信号而不是地上就会造成短路，因此很多使用者都会让示波器直接不接地，这样避免短路情况的发生。
但是这样如果接地夹夹在50V电压上，那么仪器外壳、接口地等就都有50V电压了，如果是220V那就带220V，所以不接地使用测试安全了设备却危险了操作人员，特别是测试高压的时候一定不可以这样测试。
开关电源6级能效标准
开关电源6级能效标准开关电源是一种常见的电子设备，用于将电能转换为适合各种电子设备使用的电源。
随着能源消耗和环保意识的增强，各国对电源能效的要求也越来越高。
为了促进能源节约和减少环境污染，许多国家都制定了一系列的能效标准，其中包括了开关电源的能效标准。
我国《开关电源6级能效标准》是指在实际使用中，开关电源的能效等级达到国家规定的标准，以减少能源浪费，保护环境。
根据标准规定，开关电源的能效等级分为1级至6级，其中1级为最高能效等级，6级为最低能效等级。
各级能效标准对开关电源的能效要求逐级提高，以促进开关电源制造商不断提升产品能效水平，降低能源消耗。
实施《开关电源6级能效标准》有助于推动我国开关电源行业技术进步，提高产品能效水平，减少能源浪费，降低环境污染。
同时，这也有利于消费者选择更节能的产品，降低用电成本，促进可持续发展。
在实际生产中，制造商需要根据标准要求对开关电源进行技术升级和改进，以满足不同能效等级的要求。
通过采用更先进的技术和材料，优化设计结构，提高转换效率，降低待机功耗等手段，制造商可以有效提高产品的能效等级，满足市场需求。
对于消费者来说，了解并选择符合《开关电源6级能效标准》的产品是非常重要的。
在购买开关电源时，消费者可以通过查看产品能效等级标识，了解产品的能效水平，从而选择更节能、环保的产品。
这不仅有利于节约能源，降低用电成本，还可以促进制造商生产更高能效的产品。
另外，政府部门也可以通过加强对开关电源产品的能效监管，推动市场向高能效产品转变。
通过建立健全的能效认证和监督体系，加大对产品的抽检力度，严格执行能效标准，可以有效提高市场上产品的整体能效水平，推动行业向更加环保、节能的方向发展。
总的来说，实施《开关电源6级能效标准》是促进我国开关电源行业可持续发展的重要举措。
这不仅有利于降低能源消耗，减少环境污染，还可以促进技术创新，提高产品质量，满足消费者需求。
因此，各方应共同努力，推动《开关电源6级能效标准》的全面落实，为我国开关电源行业的可持续发展做出贡献。
开关电源的控制环截止频率和开关频率的关系
开关电源的控制环截止频率和开关频率有什么关系？第一次提问还请各位轻拍。
本人做毕设刚开始实际接触开关电源的控制环设计，之前看到一些资料和他人的经验说控制环频域的截止频率常取为开关频率的1/5-1/10。
究其原因主要听到了4个方面的说法：1.有些论坛上提出的香农采样定理复现有用信号的角度（个人不是很赞同这个角度）2.pwm调制时三角载波与调制波的多次相交问题（调制波变化斜率过大时会造成与三角波在半个周期多次相交，貌似结论是三角波为1/6，锯齿波为1/3，有可能记反了）3.小信号模型建模的线性化与准确度限制，带宽过大时会引起系统不稳定 4.数字控制中的延时限制那么，究竟要如何思考这个问题呢？当设计多闭环的带宽时，还有一些用于多重化的特殊调制方法时（如并联移相180等效倍频）又该如何分析呢。
是否有相关的文献作了详细分析或者自己研究过可以分享一下吗？作者：future energy：https://.zhihu./question/29230624/answer/45084377来源：知乎著作权归作者所有，请联系作者获得授权。
这个问题是很专业的问题，因此我这个答案注定也是专业而非科普的答案，非电力电子专业的小伙伴看不懂很正常。
而且如果不搞这行的话，私下觉得其实也完全没有搞懂这个的必要(我能说其实就算搞这行的懂变换器的建模和控制的也是凤毛麟角么。
)。
逐一回答题主的问题。
1、香农采样定理看到这个定理，估计第一反应就是联想到信号与系统、数字信号处理、ADC采样blabla，但绝对联想到不到电力电子变换器，香农采样定理和电力电子变换器扯上关系又是什么鬼？且听我细细道来。
对于电力电子变换器来说，占空比是最终的控制信号。
而调制波和载波交截确定了占空比，那么占空比是由调制波确定的，这句话对么？Not exactly，精准的说法是，调制波与载波的交截点确定了占空比。
请和我一起大声念三遍：交截点！交截点！交截点！如图1，两个调制波显然是不一样的，但是他们和载波的交截点一样，那么占空比就一样，最终的控制效果就一样，由于PWM环节的存在，两个调制波的差异信息仿佛丢失了一般。
TI开关频率高达6MHz的降压型DC-DC转换器IC
TI开关频率高达6MHz的降压型DC-DC转换器IC德州仪器（TI）上市了开关频率高达6MHz的降压型DC-DC转换器IC“TPS62601”。
此前该公司推出的DC-DC转换器，开关频率最高是3MHz。
而此次将开关频率一下子提高了1倍。
目前，在降压型DC-DC转换器IC市场上，开关频率正在疾速高频化。
如美国迈瑞（Micrel）推出了频率8MHz产品，美国凌力尔特科技推出了4MHz产品，美国模拟器件推出了3MHz的产品。
此外，Bellnix作为模块，投产了5MHz的产品。
开关频率之所以日益高频化，主要是因为便携产品日趋小型和薄型化。
开关频率越高，外置部件——电容器和电感器就能够做得越小。
此次，记者就德州仪器所瞄准的市场和实现高频化的技术要素等，采访了该公司营业与技术本部电源管理业务推进部主任工程师.问题：为何投产开关频率高达6MHz的降压型DC-DC转换器IC？我们着手开发这款产品的原因是：手机等的输入输出接口部分的电源电压很低，只有1.8V。
虽然以前也曾有3.3V，但最近只有1.8V 了。
电源电压降至1.8V，锂离子充电电池的端子电压即使降至约2.3V 也可以使用。
而非常低的端子电压能够使用，其优点是可以有效利用电池能源，而另一方面也会产生棘手的问题。
就是DC-DC转换器IC 的输入和输出电压差会变得非常小。
必须将2.3V的输入电压变成1.8V 的输出电压。
输入输出间的电压差变小的话，按照V＝L×di/dt的关系可以得出，输出电压的响应特性会降低。
为了解决这个问题，只能减小电感器的感应系数（L）。
应将感应系数降至470nH。
但是，不能单纯地降低感应系数。
因为如果在不改变开关频率的情况下降低感应系数，输出电压的波动会变大。
也就是说，降低感应系数和提高开关频率必须配套进行。
我们原来的产品3MHz工作的DC-DC转换器IC采用的是1μH的电感器。
470nH是其感应系数的约1/2。
由于开关频率与感应系数基本成比例关系。
开关电源技术参数
开关电源技术参数随着科学技术的发展，尤其是计算机、通信和航空事业的迅速发展，人们对各种仪器设备的体积、重量、效率要求是越来越高。
这就为体积小、重量轻、效率高的开关稳压电源提供广阔的发展空间。
下面我们给出开关电源的主要技术参数，客户选用产品时应参阅相应产品的技术规格书。
一.主要技术参数1、交流输入电压范围：85-132VAC，176-265VAC 或85-265VAC2、输入频率范围：47-63Hz3、直流输入电压范围：9-28VDC、18-36VDC、36-72VDC、85-176VDC、200-400VDC、4、输出电压：DC2.5-240V5、输出功率：2.5W-4KW6、效率：75%（典型值）7、线性调整率：≤0.5%8、负载调整率：≤1%9、纹波及噪声：≤1%V。
10、输出保持时间：20ms（220VAC，典型值）11、启动时间：12、温度系数：±0.03%/℃13、输出电压调整范围：±10%（主路）14、输出过载保护：105%-150%15、输出过压保护：115%-150%16、耐压：输入-输出3KVAC/min（1.5KVAC/min）、输入-地1.5KVAC/min、输出-地0.5KVDC/min17、绝缘阻抗：≥100MΩ（500VDC）18、工作环境温度：0-45℃、-10℃-60℃、-25℃-60℃、-25℃-75℃19、安全标准：符合GB4943，UL1950，EN60950，CE，CCC 等安全规范20、EMC 标准：符合EN55022 CLASS B，FCC Part 15,EN6100021. 寿命：可以在45℃的环境温度下，满载工作一年以上。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
开关电源总体技术指标和性能
开关电源总体技术指标和性能1、输入电压：110VAC/DC 或220VAC/DC 或380VAC 三相±20%；或85~264VAC 全范围2、输入频率：47~63Hz3、输出稳定度：0.5%典型值4、负载稳定度：1%典型值（对于主输出电路）5、输出电压微调范：±10%~±15%（对于主输出电路）6、纹波及噪声：1%，峰峰值（100mVp-p 典型值）7、过电压保护：115%~135%（对于主输出电路）8、耐压：初级/次极间初级/外壳间次极/外壳间1500VAC1500VAC500VAC9、保持时间：满负荷时典型值为20ms10、工作环境温度：-10~+55℃或-20~+65℃10、过载保护：所有输出端在有短路，过载时均保护二、小功率开关电源系列规格表（单路输出）输出功率15W 30W 50W 70W 100W 120W 150W 200W 输入电压110VAC/DC、220VAC/DC 50Hz 输出电压5V、9V、12V、13.8V、15V、18V、24V、28V、48V、60V/DC 特长输入电压范围宽、体积小、可靠性高、电磁兼容性好、效率高、保护功能完善三、大功率开关电源系列规格表（单路输出）输出功率250W400W500W750W1000W1200W1500W2000W2400W3000W6000W 输入电压110VAC/DC、220VAC/DC、380VAC 三相47~63Hz 输出电压5V、9V、12V、13.8V、15V、18V、24V、28V、30V、48V、60V、80V、110 V、150V、220V/DC 特长稳压精度高、效率高、电磁兼容性好、保护功能全、使用寿命长四、多路输出开关电源系列规格表输出功率型号V1 V2V3 V4 30W LKD-30-125 +5V2A +12V0.5A +24V0.5A LKD-30-15 +5V2.2A +24V1A LKD-30-121 +5V3A +12V1A -5V0.5A LKD-30-122 +5V3A +12V1.2A - 12V0.5A LKD-30-133 +5V3A +15V0.5A -15V0.5A LKD-30-12 +5V4A +12V1A 50W LKD-50-12F +5V3A +13V2.5A LKD-50-15F +5V3A +26V1.5A LKD-50-133。
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开关电源频率提升的极限1、器件的限制对于一个开关管来说，在实际应用中，不是给个驱动就开，驱动撤掉就关了。
它有开通延迟时间（tdon），上升时间（tr），关断延迟时间（tdoff），下降时间tf，对应的波形如下：通俗的讲，开关管开通关断不是瞬间完成的，需要一定的时间，开关管本身的开关时间就限制了开关频率的提升。
以答主以前在台达实习，台达用在3kW的逆变器上的一款英飞凌600V的coolmos为例。
看看这些具体的开关时间是多少那么对于这个mos管来说，它的极限开关频率(在这种极限情况下，mos管刚开通就关断)fs=1/(16+12+83+5)ns=8.6MHz，当然，在实际应用中，由于要调节占空比，不可能让开关管一开通就关断，所以实际的极限频率是远低于8.6MHz的，所以器件本身的开关速度是限制开关频率的一个因素。
2、开关损耗当然，随着器件的进步，开关管开关的速度越来越快，尤其是在低压小功率场合，如果仅考虑器件本身的开关速度，开关频率可以run得非常高，但实际并没有，限制就在开关损耗上面。
下面给出开关管实际开通的时候对应的波形图可以看到，开关管每开通一次，开关管DS的电压（Vds）和流过开关管的电流（Id）会存在交叠时间，从而造成开通损耗，关断亦然。
假设每次开关管每开关一次产生的能量损耗是一定的，记为Esw，那么开关管的开关损耗功率就为Psw=Esw*fs，显然，开关频率越高，开关损耗越大。
5M开关频率下开关损耗比500K要大10倍，这对于重视效率的开关电源来说，显然是不可接受的。
所以，开关损耗是限制开关频率的第二因素。
3、软开关的困难题主提到了软开关，没错，软开关确实是解决开关损耗的有力手段。
而在各种研究软开关的paper上，提出了无数种让人眼花缭乱的软开关方案，似乎软开关能解决一切问题。
但是实际工程应用和理论分析不同，实际工程追求的是低成本，高效率，高可靠性，那些需要添加一堆辅助电路，或者要非常精确控制的软开关方案在实际工程中其实都是不太被看好的，所以即使到现在，在工业界最常应用软开关的拓扑也只要移相全桥和一些谐振的拓扑（比如LLC），至于题主提到的flyback,没错，我也听说过有准谐振的flyback（但没研究过），但即使有类似的方案，对于能不能真正工程应用，题主也需要从我上面提到的几个问题去考量一下。
ps2 对于小功率高频电源，现在class E非常火，我觉得它火的原因就是电路简单，所以才能被工业界接受，题主有兴趣可以去研究下。
4、高频化带来的一系列问题假设上面的一系列问题都解决了，真正做到高频化还需要解决一系列工程上的问题，比如在高频下，电路的寄生参数往往会严重影响电源的性能（如变压器原副边的寄生电容，变压器的漏感，PCB布线之间的寄生电感和寄生电容等等），造成一系列电压电流波形震荡和EMI的问题，如何消除寄生参数的影响，甚至进一步地，如何利用寄生参数为电路服务，都是有待研究的问题。
ps，对于高频化应用的实际工程应用的问题，还有很重要的一块是高频驱动电路的设计，@桂涵东实验室这块做得比较好，可以邀请他来回答下。
当然，随着新器件（SiC, GaN）的兴起，开关电源高频化的研究方兴未艾，开关电源的高频化一定是趋势，而且有望给电力电子带来又一次革命。
让我们拭目以待。
类似于在微电子产业中著名的摩尔定律，从1970年开始，电力电子变换器的功率密度大约每十年增加一倍。
这和功率半导体发展的轨迹密切相关，受益于硅器件封装和沟道结构不断的发展，开关频率已经推到了兆赫兹级别，被动元件的体积不断减小，变换器提高了功率密度，但是高开关频率带来的高开关损耗、高磁芯损耗使得整个系统损耗大幅增加，散热系统也随之增加，所以现在阻碍电力电子变换器功率密度进一步提高的技术屏障在散热系统和高频电磁设计，以及先进的功率集成和封装技术。
为了维持这个功率密度的发展速度，很多电力电子前沿研究已经转移到散热基板研究，被动元件集成等方面的研究，所以题主你明白我的意思了吗？就算你现在把开关频率提到很高，功率密度也是被这些因素制约的。
下面我稍微展开来说下：1.开关损耗开关损耗确实是限制因素之一，但是氮化镓器件的推出已经让开关损耗在1-3Mhz这个范围内变得可以接受，我下面附一张图片，这是三家公司推出的650V的GaN device，可以看出最好的管子开通损耗已经4uJ，关断损耗在8uJ(测试条件在400V, 12A)，还有一家叫RFMD的公司，其650V的管子基本可以和Transphorm平齐。
而同电压电流等级的硅器件很多管子都还在以mJ为单位。
下面在贴出一张低压氮化镓和硅器件的比较，可以看出，总体来说，驱动损耗也会变得很小。
还有一点很重要，宽禁带半导体的工作结温很高，以目前的工艺来说，Sic的结温可以工作到200°，氮化镓可以工作到150°。
而硅器件呢，我觉得最多100°就不得了。
结温高，意味着相同损耗下，需要给宽禁带半导体设计的散热器表面积要小很多，何况宽禁带半导体的损耗本身还小。
但是开关频率的提高，往往只能使用QFN或者其他一些表贴器件减少封装寄生参数，这给散热系统带来了极大的挑战，原来To封装可以加散热器，减少到空气对流的热阻，而现在不行了。
所以如果想在高频下工作，第一问题就是解决散热，把高开关损耗导出去，尤其是在kW级别，散热系统非常重要。
现在学界解决这个问题的手段偏向于把器件做成独立封装，采用一种叫DCB的技术，用陶瓷基板散热，器件从陶瓷上表面到下表面的热阻基本为0.4°C/W（有些人也用metal core PCB, 但是要加绝缘层，热阻一般在4°C/W），而FR4为20°C/W。
总结一下，半导体不断在发展，开关损耗也在显著下降，而封装越来越小，现在来看，我们要做的是怎么把那些热量从那么小的表贴封装下散出去。
2.EMI和干扰在我接触EMI前，很多老工程师以他们有丰富的EMI调试经验来鄙视我们这些菜鸟，搞的我一直以为EMI是门玄学，也有很多人动不动就拿EMI出来吓人。
我想说EMI确实很难理解，很难有精确的纸面设计，但是通过研究我们还是能知道大概趋势指导设计，而不是一些工程嘴里完全靠trial and error的流程。
我先给出结论，EMI确实和开关频率不成线性关系，某些开关频率下，EMI滤波器的转折频率较高，但是总体趋势而言，是开关频率越高，EMI体积越小！我知道很多人开始喷我了，怎么可能，di/dt和dv/dt都大了，怎么可能EMI滤波体积还小了。
我想说一句，共模和差模滤波器的没有区别，相同的截止频率下，高频的衰减更大！就算你高频下共模噪声越大，但是你的记住，这个频率下LC滤波器的衰减更大，想想幅频曲线吧。
为了说明这个结论，我给出一些定量分析结果。
这些EMI分析均基于AC/DC三相整流，拓扑为维也纳整流。
我分别给出了1Mhz和500Khz的共模噪声，可以看出，500khz共模滤波器需要的截止频率为19.2kHz，1MHz为31.2kHz。
这张图给出了不同频率下共模和差模滤波器转折频率的关系，可以看出，一些低频点EMI滤波器体现出了非常好的特性。
例如70Khz，140Khz。
而这两个开关频率是工业界常用的两个开关频率，非常讨巧，因为EMI噪声测试是150KHz到30MHz。
不过这个也与拓扑有关。
以上数据均基于仿真，虽然不能精确的反应EMI噪声的大小，但是趋势肯定是正确的。
说了这么多，我只想表明，开关频率的选取相当有学问。
如果要以高功率密度为设计指标，开关频率并不是越高越好，而是有一个最佳转折点。
下面2张图给出了维也纳整流器和BUCK-type整流器的功率密度趋势，可以看出，最佳功率密度点不是一个开关频率。
对那些拍着脑瓜选开关频率，解决EMI问题并且鄙视过我的老工程师，我还是怀有很大敬意的，但是我想说的是，如果真正想设计一台最高功率密度的变换器，详细的考证是值得的，还不是单纯依靠经验，况且经验背后也是一定有理论支持。
我不禁问个问题，都有EMI滤波器，EMI噪声都符合标准，为啥高频干扰大。
难道大家在实际工程遇到高频干扰是个假象？不是的，举1个非常简单的例子，剩下的自己思考吧。
在输入电压较高的场合中，一般开关管驱动的都需要隔离。
我们知道隔离后一端的地一般要接到悬浮开关管的源端，一般这一点的电平是跳变得，以氮化镓晶体管为例，这点电压变化率可以达到140kV/us。
而隔离芯片前一端的地是与控制地连接的，你随便看看隔离模块电源的手册，原副边耦合的寄生电容一般在60pF左右，也是就说在高速开关瞬间，会产生大约6A的电流从副边的地通过电容耦合到原边，原边的地电平肯定瞬间产生尖峰，整个控制系统产生强烈的干扰。
所以做高频的时候，隔离电源的地线千万不要平行的铺在2层PCB中，干扰效果会更加强烈。
同时选隔离芯片的时候也需要注意一个参数叫做CM transient immunity（肯定会给的），这个参数最好大于开关瞬间，桥臂中点电平的变化速率。
光耦隔离这个参数一般在30kV/us，磁耦在35kV/us，电容耦合在50kV/us（是不是绝望了，都比氮化镓低，硅器件一般在10kV/us,Sic 30kV/us）。
还有很多细节可以引起干扰，不过真的不是EMI噪声做的孽。
关于高频磁芯设计，我是真的写不动了，哪天有空写一下。
我先简单的把以上内容总结一下：1.不是开关频率越高，功率密度就越高，目前这个阶段来说真正阻碍功率密度提高的是散热系统和电磁设计（包括EMI滤波器和变压器）和功率集成技术。
2.慎重选择开关频率，开关频率会极大的影响整个变化器的功率密度，而且针对不同器件，拓扑，最佳的开关频率是变化的。
3.高频确实产生很多很难解决的干扰问题，往往要找到干扰回路，然后采取一些措施。
4.为了继续维持电力电子变换器功率密度的增长趋势，高频肯定是趋势。
只是针对高频设计的电力电子技术很不成熟，相关配套芯片没有达到要求，一些高频的电磁设计理论不完善和精确，使用有限元软件分析将大大增加开发周期。