自电源模块开发以来，工程师们一直关注如何使电源模块更加紧凑和轻量化。其实大家都知道，通过增加开关频率可以提高产品的功率密度。但是为什么到目前为止模块的体积没有改变呢?是什么限制了开关频率的增加?
开关电源产品在市场上占主导地位，越来越要求体积小、重量轻、效率高、辐射小、低成本等特点，以满足各种电子终端设备，为了满足当前便携式电子终端设备，开关电源必须小，重量轻的特点，因此，提高开关电源的工作频率已成为设计人员越来越关注的问题。但是，限制开关电源频率提高的因素有哪些?其实主要包括开关管、变压器和电磁干扰三个方面PCB设计．
1.T.他切换管和开关频率
开关管是开关电源模块的核心器件。其开关速度和开关损耗直接影响开关频率的极限。下面是对每个人的分析。
（1）开关速度
MOS晶体管的损耗由开关损耗和驱动损耗组成，如图1所示:开通延时时间(on)，上升时间，关断延时时间(off)，下降时间。
图1DMOS管开关的IAGRAM
如图2所示:FDD8880开关时间特性表。
图2 FDD8880开关时间特性表
对于该MOS管，其极限开关频率为:fs = 1 / (td) + tr + td () + tf)赫兹= 1 / (8 ns + 91 ns + 38 ns + 32 ns) = 5.9 MHz,设计在实践中,由于控制开关占空比实现电压调节、传导和开关管截止不能瞬间完成,也就是说,开关的实际限制开关频率远小于5.9 MHz，因此开关管本身的开关速度限制了开关频率。
（2）。切换损耗
开关接通时的相应波形图如图3（a）所示。关闭开关时的相应波形图如图3（b）所示。可以看出，每次开关管接通和断开时，开关晶体管的VDS电压和通过开关管的流动导通和关闭。当前ID具有重叠的时间（图中的黄色阴影位置），导致损耗P1，然后在开关频率FS的操作状态下的总损耗PS = P1 * FS，即开关转动的次数当开关频率增加时，开关频率越大，损耗越大，如下图3所示。
图3.D切换管损耗的IAGRAM
2.变压器铁损耗和开关频率
变压器的铁损主要由变压器的涡流损耗引起，如图4所示。
当一个高频当电流作用于线圈时，在导体内和导体外产生与电流方向垂直的变化磁场(图中1→2→3和4→5→6)。根据电磁感应定律，一个变化的磁场在导体内部产生感应电动势，这个电动势在导体的整个长度方向(a→b→c→a和d→e→f→d)上产生涡流。然后，导体表面的主电流和涡流增强，电流向导体表面趋近。减小导线的有效交流截面积，使导体的交流电阻(涡流损耗系数)增大，损耗增大。
图4.D变压器涡流图
如图1所示。如图5所示，变压器铁损耗与开关频率的KF功率成比例，与磁温度限制有关。因此，随着开关频率的增加，高频电流在线圈中流动以产生严重的高频效果。从而降低了变压器的转换效率，导致变压器的温度增加，从而限制了开关频率。
图5变压器铁损和开关频率的图
EMI和PCB设计和开关频率
假设上述功率器件损耗得到解决，真正的高频还需要解决一系列的工程问题，因为在高频下，电感不是我们熟悉的电感，电容不是我们知道的电容，所有的寄生参数。会发生相应的寄生效应，严重影响电源的性能，如变压器一次侧的寄生电容、变压器的漏感、PCB布线之间的寄生电感和寄生电容，这将导致一系列的电压和电流波形振荡和电磁干扰问题。开关管的电压应力也是一种测试。
