为什么有的开关电源需要加自举电容?

发布时间:2023年12月24日

一、什么是自举电路?

1.1? 自举的概念

????????首先,自举电路也叫升压电路,是利用自举升压二极管自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高。有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。

??????? 通俗来讲,自举——就是把自己抬高。

1.2? 自举电容的用途

????????自举电容的原理——利用电容两端电压不能突变的特性来升高电压。

????????常见的DCDC开关电源(BUCK降压电路中)可以经常看到;有的需要带自举电容,有的则不带;带自举电容的BUCK电路其IC内部的开关管用的器件一定是NPN型。


二、自举电容的使用

2.1? 无自举电容状态时

举个例子来说:

??????? 设定MOS管的Vgs电压为4V;在开始时,如果MOS的D极电压为12V,S极电压为0V,G极驱动电压也为12V。

那么MOS会发生以下几种状态:

??????? 》在导通瞬间:因为Vg> Vs= 4V \Rightarrow 12V-0V>4V;也就是说处于正常饱和导通状态。

??????? 》在导通后:S极电压就会从0V开始升高(因为导通后D极电压流向了S极),直到S极电压升到>8V后,Vgs就不再大于4V,因为Vg-Vs<4V (12V-8.01V=3.99V);此时,MOS管由饱和导通状态转为放大状态。

放大状态时:MOS等效为一个阻值非常大的电阻,形成压降,使得S极电压不再上升,维持在8V多一点的电压。


2.2? 增加自举电容后

??????? 在MOS的G与S间接入一个小电容Cboot,在MOS未导通时给电容充电,在MOS导通,S电压升高后,自动将G极电压升高,便可使MOS保持继续导通状态。

??????? 具体为:当S极电压从0V上升至5V时,G极电压会从12V变成17V,保证Vg和Vs两端的电压保持不变,使得MOS继续保持在饱和导通状态。这正是利用了电容两边电压不能突变的特性。


附相关资料:

「转载」3句话了解自举电容的工作原理(分析非常透彻)「转载」3句话了解自举电容的工作原理(分析非常透彻)icon-default.png?t=N7T8http://www.360doc.com/content/22/1208/11/81213595_1059430476.shtml高压栅极驱动 IC 自举电路的设计与应用指南来源:安森美介绍本文讲述了一种运用功率型MOSFET和IGBT设计高性能自举式栅极驱动电路的系统方法,适用于高频率,大功率及高效率的开关应用场合。不同经验的电力电子工程师们都能从中获益。在大多数开关应icon-default.png?t=N7T8https://www.eepw.com.cn/zhuanlan/276466.html一文说透自举电路:工作原理及自举电阻和电容的选取 - 知乎在一些低成本的应用中,特别是对于一些600V小功率的IGBT,业界总是尝试把驱动级成本降到最低。因而自举式电源成为一种广泛的给高压栅极驱动(HVIC)电路供电的方法,原因是电路简单并且成本低。自举电路的工作原理…icon-default.png?t=N7T8https://zhuanlan.zhihu.com/p/572081606

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_51272949/article/details/135180530
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