歡迎來到電源設計經驗談！隨著現在對更高效、更低成本電源解決方案需求的強調，我們創建了該專欄，就各種電源管理課題提出一些對您有幫助的小技巧。該專欄面向各級設計工程師。無論您是從事電源業務多年還是剛剛步入電源領域，您都可以在這里找到一些極其有用的信息，以幫助您迎接下一個設計挑戰。

　　為您的電源選擇最佳的工作頻率是一個復雜的權衡過程，其中包括尺寸、效率以及成本。通常來說，低頻率設計往往是最為高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。雖然調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衡過程。

　　我們以濾波器組件作為開始。這些組件占據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系。另一方面，每一次開關轉換都會伴有能量損耗；工作頻率越高，開關損耗就越高，同時效率也就越低。其次，較高的頻率運行通常意味著可以使用較小的組件值。因此，更高頻率運行能夠帶來極大的成本節約。

　　圖 1 顯示的是降壓電源頻率與體積的關系。頻率為 100 kHz 時，電感占據了電源體積的大部分（深藍色區域）。如果我們假設電感體積與其能量相關，那么其體積縮小將與頻率成正比例關系。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一步縮小，因此在此情況下上述假設就不容樂觀了。如果該設計使用陶瓷電容，那么輸出電容體積（褐色區域） 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，是因為其具有紋波電流額定值。該額定值不會隨頻率而明顯變化，因此其體積（黃色區域） 往往可以保持恒定。另外，電源的半導體部分不會隨頻率而變化。這樣，由于低頻開關，無源器件會占據電源體積的大部分。當我們轉到高工作頻率時，半導體（即半導體體積，淡藍色區域）開始占據較大的空間比例。