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自舉電路在高電壓柵極驅(qū)動電路中的應(yīng)用

CHANBAEK ? 來源:開關(guān)電源技術(shù) ? 作者:開關(guān)電源技術(shù) ? 2023-05-11 17:53 ? 次閱讀

一、自舉電路核心原理

電容兩端電壓不能突變:

根據(jù)電容公式,i=C*du/dt,得知du/dt=i/C,故電容兩端電壓從0升到VDD時,取決于電流和電容的比值。 容值一定時,電流越大,電壓上升越快; 電流一定時,容值越小,電壓上升越快。

二、簡單的自舉電路模型

只有一個6V電源,但是想要輸出12V電壓,就可以應(yīng)用自舉電路。 下圖二極管D1和電容C1就構(gòu)成了自舉電路。

pYYBAGRcug-AA881AAOMijBBRCw265.png

1.A狀態(tài)為電容充電狀態(tài),此時開關(guān)A閉合,開關(guān)B斷開,Q1導(dǎo)通,C1負極與地導(dǎo)通,電流從電源VDD出發(fā),通過D1,經(jīng)過C1,經(jīng)過Q1,再流回D電源VDD。 達到穩(wěn)態(tài)后,電容上端對地電壓為6V,下端對地電壓為0V.

2.當開關(guān)B閉合,開關(guān)A斷開,Q1截止,電容下端電壓與電源正極直連,此時電容下端對地電壓等于電源正極對地電壓為6v。 由于電容兩端電壓不能突變,電容上端相對電容下端電壓為6v,電容下端相對地電壓為6v,所以電容上端相對地電壓為12v。 由于D1的反向截止作用,使得電容上端對地可以保持12v。

3.在實際模型中,由于反向二極管和MOS管均存在微弱的漏電,自舉電路需要不斷切換狀態(tài)來對自舉電容充放電來保證電壓長時間穩(wěn)定。 自舉電路的供電能力取決于自舉電容的大小。

三、自舉電路在高電壓柵極驅(qū)動電路中的應(yīng)用

工作原理

當Vs降低到IC電源電壓VDD或下拉至地時(低端開關(guān)導(dǎo)通,高端開關(guān)關(guān)斷),電源VDD通過自舉電阻RBOOT和自舉二極管DBOOT對自舉電容CBOOT進行充電,如下圖紅色所示。 當Vs被高端開關(guān)上拉到一個較高電壓時,此時VBS電源浮動(Q1導(dǎo)通,VB電位=Vs+VDD,Vgs>Vgs(th)),自舉二極管處于反向偏置,軌電壓(低端開關(guān)關(guān)斷,高端開關(guān)導(dǎo)通)和IC電源電壓VDD被隔離開。

poYBAGRcuhSAEA2WAAHGp4Pf9cU055.png

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