一分钟快速了解Buck电路自举电路

VBsemi微碧半导体 2025-01-08 14:43:05

首先要明白什么是自举电容?DCDC BUCK芯片有一个管脚叫BOOT(或 BST),如下图,在外部电路设计时,BOOT和SW管脚之间需要加一个电容,一般是0.1uF,连接到DCDC高端MOS管的驱动端,这个电容就叫做自举电容。

在同步结构中,MOS管作为开关管可以有两种使用方式。

不需要外部自举电路:上管为PMOS 下管为NMOS,驱动上管PMOS就不需要产生比VIN还高的电压,也就不需要BOOT电容。

2.需要外部自举电路:上管和下管均为NMOS

为什么要用自举电路呢?

这是因为在一些电路中使用MOS搭建桥式电路,对于下管NMOS导通条件很好实现,栅极G与源极S之间的电压Vgs超过Vgs(th)后即可导通,Vgs(th)通常比较低,因此很容易实现。

而对于上管Q1而言,源极S本来就有一定的输出,要知道,当上管导通时,漏极D和源极S之间的电压Vds是很小的,如果要想直接驱动栅极G,满足Vgs>Vgs(th)的条件,则需要在栅极G和地之间加一个很高的电压,这个难以实现控制。

有了自举电路,就可以轻松在上管栅极G产生一个高压,从而驱动上管MOS。

在整个工作过程中,自举电路利用电容两端电压不能突变的特性,在 Buck 电路的 PWM 周期内,交替进行充电和放电过程,实现了高侧 MOSFET 的连续驱动,从而确保 Buck 开关电路能够正常工作。

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