电源Boot电容的工作原理

自举电容,内部高端mos需要得到高出ic的vcc的电压,通过自举电路升压得到,比vcc高的电压,否则,高端mos无法驱动。
自举是指通过开关电源mos管和电容组成的升压电路,通过电源对电容充电致其电压高于vcc。最简单的自举电路由一个电容构成,为了防止升高后的电压回灌到原始的输入电压,会加一个diode.自举的好处在于利用电容两端电压不能突变的特性来升高电压。举个例子来说,如果mos的drink极电压为12v,source极电压原为0v,gate极驱动电压也为12v,那么当mos在导通瞬间,soure极电压会升高为drink减压减去一个很小的导通压降,那么vgs电压会接近于0v,mos在导通瞬间后又会关断,再导通,再关断……。如此下去,长时间在mos的drink极与source间通过的是一个n倍于工作频率的高频脉冲,这样的脉冲尖峰在mos上会产生过大的电压应力,很快mos管会被损坏。如果在mos的gate与source间接入一个小电容,在mos未导通时给电容充电,在mos导通,source电压升高后,自动将gate极电压升高,便可使mos保持继续导通。
对于mosfet,导通的条件是栅-源极之间的电压(ugs)大于某个阈值,这个阈值同的管其值不尽相同。下图所示是一个nmos的半桥,对于低端的管子q2,由于其源极接地,所以当要求q2导通时,只要在q2的栅极加个一定的电压即可;但是,对于高端的管子q1,由于其源极的电压us是浮动的,则不好在其栅极上施加电压以使q1的ugs满足导通条件。试想,理想下,q2的导通电阻为0,即导通时,q2的uds为0,则us=ud,则要求q2的栅极电压ug大于ud。简单地说,要求升压。
高端管的驱动方法有几个,如用隔离变压器等。自举型驱动ic具有简单、实用的特点,目前被广泛地使用。下面简要地描述自举的工作过程,目的是理清自举的工作原理,更合理地设计电路、布局布线和器件选型。
电路简图
首先,如下图,是一款mosfet驱动ic的电路图,值得注意:出于便于分析的初衷,对电路进行了简化。
如上图,这电路并不陌生,二极管d1和电容c1分别被称为自举二极管和自举电容,有些ic把自举二极管集成到ic内部。
把上图的驱动作简化,只留下它的输出级,得到下图:注:此图为示意图,只用于功能的描述。下图的黄色框内可以看作开关,这样便于下面分析理解。
充电过程
可以理解,半桥的两个禁止同时导通。下图是半桥低端管导通的示意图。
如上图所示,半桥的高端管关闭,而低端管开启,这时泵二极管和泵电容组成充电回路。由上图可以得到,+15v的电源经过泵二极管、泵电容、再经过半桥的低端管、再到地(电源负极),它们组成回路,对泵电容进行充电,使电容两边的电压为15v,即uc = 15v。
放电过程
这时再分析半桥低端管关闭的情况,如下图所示:
由于半桥低端管关闭,上文所述的回路被截断,泵二极管处于反向截止。由于高端管开启,
所以ug = uc + us。
可得 ugs = ug - us = uc 。
由于充电过程中,电容已被充电,所以uc的电压大概为15v。
即ugs = 15v 。这个电压可以开启高端管的mosfet。
至此,已完成一个pwm周期内,自举电路的工作过程,可以理解为泵电容的充放电过程。
声明:  本文转载自网络,如涉及作品内容、版权和其它问题,请与工作人员微信(in0723mango)联系,我们将在第一时间和您对接删除处理! 投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信:13237418207
开关电源中的缓冲吸收电路


什么是Linux内核 Linux内核体系结构
传Linux系统用户名会触礁Steam反作弊机制
上海生物芯片推出信号通路分析系统
清洁到位面部更加透亮光滑,日本洗颜泥牌子哪个好?
TD-SCDMA室内覆盖最新进展
电源Boot电容的工作原理
多家手机厂商已取消5G开关 实测就苹果还保留
菲律宾环球电信今年年底有望实现全国95%的LTE覆盖
高灵敏度场强仪,Field Strength Analyzer
刷新记录!京东方AI目标检测算法获Pascal VOC第一名
AT32讲堂051 | 雅特力AT32F435/437 ACC使用指南
中兴 Axon 20 5G 首款屏下摄像头手机现已在全球上市
Samsung电容器知识全解
精轧机AGC油缸与牌坊配合面出现磨损?为你详细解析如何快速修复
PMOS管和NMOS管防反接电路介绍
推出全新电平转换器以支持传统和未来的手机SIM卡
欧洲已成为华为下一代技术的主要战场
PI Expert软件的低功率AC/DC解决方案
通过采用μc/GUI软件实现键盘响应的无纸记录仪界面设计
人工智能可以应用在哪些场景