Því hærri sem rofatíðni spennisins er, því minna er rúmmál hans. Þýðir það þá að það séu engin efri mörk á rofatíðninni? Getur rúmmálið þá verið mjög lítið?
Svarið er neikvætt. Í raunverulegu vinnuferlinu er tíðni hátíðnispenna ákvarðað af mörgum þáttum og má skipta henni í nokkra þætti:
1. Rásarútgáfa af endurkastsbreytingum: Spennubreytar hafa orkugeymslu og umbreytingarvirkni og eru með almenna rekstrartíðni upp á 40-100kHz. Þegar tíðnin er undir 40kHz er rúmmál járnkjarna of stórt, sem leiðir til meira aflgjafarúmmáls; þegar tíðnin fer yfir 100kHz geta spennuhækkunar vegna lekaáhrifa skemmt rofatransistorinn.
Framvirk tíðnifræði: Algengt svið er 60-150kHz, en það krefst þess að jafnvægi sé á milli taps í segulkjarna og taps í rofum. Tog-/hálfbrú/heilbrúar tíðnifræði: Samhverfur rofaknúinn tvíátta segulmagnaður segulkjarni, meiri skilvirkni, styður hærri tíðni frá hundruðum kHz til MHz, en krefst flóknari stýringarhönnunar og varmaleiðni.
2. Eiginleikar segulkjarnaefna eru meðal annars segulhýsteresutap og hvirfilstraumstap. Innan ákveðins bils eykst segulkjarnatapið með aukinni tíðni. Þess vegna ættu mismunandi segulkjarnaefni að hafa mismunandi tíðnisvið til að tryggja tiltölulega lægra segulkjarnatap. Til dæmis er mangansinkferrít hentugt til notkunar á tíðni frá 10 til 300 kHz, en nikkelsinkferrít er hentugt til notkunar á tíðni yfir 1 MHz.
Í öðru lagi, þegar tíðnin eykst, þarf að minnka hámarks segulvirkni til að koma í veg fyrir mettun segulkjarnans. Til dæmis er segulvirkni DMR40 0,38T, og þegar hannað er við tíðnina 100KHz er venjulega miðað við gildið um 0,2T.
3. Rofhraði aflgjafa MOS smári tilheyrir einpóla tækjum, með kveikju-slökkvunartíma í nanósekúndum. Fræðileg rekstrartíðni getur náð MHz, og raunveruleg hámarks rekstrartíðni er nokkur hundruð kHz. IGBT tilheyrir tvípóla tækjum, með tiltölulega langan slökkvunartíma og hámarks rekstrartíðni venjulega á bilinu 40~50 kHz.
4. Aukin skilvirkni og tíðni varmadreifingar leiðir til aukinnar taps á rofum og drifum, sem leiðir til lækkunar á heildarskilvirkni og aukinnar varmamyndunar. Til að tryggja að hitastig vörunnar sé innan eðlilegra marka þarf fleiri ráðstafanir til að takast á við varmadreifingu.
5. Við háar tíðnir eykst kostnaðurinn vegna aukinna rofataps, sem krefst meiri aðgerða til að takast á við varmaleiðni, sem leiðir til aukins kostnaðar. Í öðru lagi versna afköst þétta og spóla oft við háar tíðnir og við þurfum að velja tæki sem henta fyrir hærri tíðni, sem eykur kostnað. Í hagnýtri hönnun er kostnaður takmarkaður, sem oft ákvarðar efri mörk rekstrartíðni.
6. Eiginleikar flísar: PWM stýriflísar hafa oft kröfur um efri mörk tíðni til að bregðast við breytilegum álagi. Þetta ákvarðar einnig að rofatíðni spennisins sé innan ákveðins bils.
Birtingartími: 6. ágúst 2025
