為您的電源選擇最佳的工作頻率是一個復(fù)雜的權(quán)衡過程,，其中包括尺寸、效率以及成本,。通常來說,，低頻率設(shè)計(jì)往往是最為高效的，但是其尺寸最大且成本也最高,。雖然調(diào)高頻率可以縮小尺寸并降低成本,，但會增加電路損耗。接下來,，我們使用一款簡單的降壓電源來描述這些權(quán)衡過程,。

　　我們以濾波器組件作為開始。這些組件占據(jù)了電源體積的大部分,，同時濾波器的尺寸同工作頻率成反比關(guān)系,。另一方面，每一次開關(guān)轉(zhuǎn)換都會伴有能量損耗;工作頻率越高,，開關(guān)損耗就越高,，同時效率也就越低。其次,，較高的頻率運(yùn)行通常意味著可以使用較小的組件值,。因此，更高頻率運(yùn)行能夠帶來極大的成本節(jié)約,。

　　圖1 顯示的是降壓電源頻率與體積的關(guān)系,。頻率為 100 kHz 時，電感占據(jù)了電源體積的大部分（深藍(lán)色區(qū)域）,。如果我們假設(shè)電感體積與其能量相關(guān),，那么其體積縮小將與頻率成正比例關(guān)系。由于某種頻率下電感的磁芯損耗會極大增高并限制尺寸的進(jìn)一步縮小,，因此在此情況下上述假設(shè)就不容樂觀了,。如果該設(shè)計(jì)使用陶瓷電容,，那么輸出電容體積（褐色區(qū)域）便會隨頻率縮小,，即所需電容降低。另一方面,，之所以通常會選用輸入電容,，是因?yàn)槠渚哂屑y波電流額定值。該額定值不會隨頻率而明顯變化,，因此其體積（$區(qū)域）往往可以保持恒定,。另外，電源的半導(dǎo)體部分不會隨頻率而變化,。這樣,，由于低頻開關(guān),，無源器件會占據(jù)電源體積的大部分。當(dāng)我們轉(zhuǎn)到高工作頻率時,，半導(dǎo)體（即半導(dǎo)體體積,，淡藍(lán)色區(qū)域）開始占據(jù)較大的空間比例。此主題相關(guān)圖片如下：圖1 ：電源組件體積主要由半導(dǎo)體占據(jù),。

　　圖1 ：電源組件體積主要由半導(dǎo)體占據(jù),。

　　該曲線圖顯示半導(dǎo)體體積本質(zhì)上并未隨頻率而變化，而這一關(guān)系可能過于簡單化,。與半導(dǎo)體相關(guān)的損耗主要有兩類：傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗,。同步降壓轉(zhuǎn)換器中的傳導(dǎo)損耗與 MOSFET 的裸片面積成反比關(guān)系。MOSFET 面積越大,，其電阻和傳導(dǎo)損耗就越低,。

　　開關(guān)損耗與 MOSFET 開關(guān)的速度以及 MOSFET 具有多少輸入和輸出電容有關(guān)。這些都與器件尺寸的大小相關(guān),。大體積器件具有較慢的開關(guān)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(guān)系。傳導(dǎo)損耗 （Pcon）與工作頻率無關(guān),，而開關(guān)損耗 （Psw F1 和 Psw F2） 與工作頻率成正比例關(guān)系,。因此更高的工作頻率 （Psw F2） 會產(chǎn)生更高的開關(guān)損耗。當(dāng)開關(guān)損耗和傳導(dǎo)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,。

　　但是，在更高的工作頻率下,，最佳裸片面積較小,，從而帶來成本節(jié)約。實(shí)際上,，在低頻率下,，通過調(diào)整裸片面積來最小化損耗會帶來極高成本的設(shè)計(jì)。但是,，轉(zhuǎn)到更高工作頻率后,，我們就可以優(yōu)化裸片面積來降低損耗，從而縮小電源的半導(dǎo)體體積,。這樣做的缺點(diǎn)是,，如果我們不改進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)，那么電源效率將會降低,。此主題相關(guān)圖片如下：圖2 ：提高工作頻率會導(dǎo)致更高的總體損耗,。

　　圖2 ：提高工作頻率會導(dǎo)致更高的總體損耗,。

　　如前所述，更高的工作頻率可縮小電感體積;所需的內(nèi)層芯板會減少,。更高頻率還可降低對于輸出電容的要求,。有了陶瓷電容，我們就可以使用更低的電容值或更少的電容,。這有助于縮小半導(dǎo)體裸片面積,，進(jìn)而降低成本。