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 |  | ; n2 ?0 z9 F% g! P% f  p: ~# R- {| 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。 5 C9 w" ]$ K9 o
 + `) [4 Q  s# W0 Q; s9 b6 m5 ^9 \1、mos管自举电路原理
 : Z% w& s, k) ?5 L0 b4 a2 M在EDA365电子论坛上看过这个简单的例子:有一个12V的电路,电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压,这个电压怎么弄出来?就是用自举。通常用一个电容和一个二极管,电容存储电荷,二极管防止电流倒灌,频率较高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上的电压,起到升压的作用。2 n6 }  |7 g/ P6 I& t3 u! j
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 自举电路只是在实践中定的名称,在理论上没有这个概念。自举电路主要是在甲乙类单电源互补对称电路中使用较为普遍。甲乙类单电源互补对称电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半,但在实际的测试中,输出电压远达不到Vcc的一半。
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 + r7 a5 P( [, n3 d3 q其中重要的原因就需要一个高于Vcc的电压。所以采用自举电路来升压。常用自举电路(摘自fairchild,使用说明书AN-6076《供高电压栅极驱动器IC 使用的自举电路的设计和使用准则》)the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。
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 : ^& t2 @7 i3 Q1 i  O; W假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。* i5 B- ?1 K% s: C6 E6 C4 j: K6 `5 u, D: l
 
 1 u7 `3 a& l6 f, s) {# g6 b下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。
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 2、MOS管自举电容工作原理( V4 p3 B8 h0 Q7 E3 h
 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。5 t' w0 N5 ]& {" C: A& y) v. w
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 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。
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 4 Q; Z* H4 S9 P/ s7 P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。
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 ?$ m* X9 U& E, n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。) i$ E& _, q1 R6 z! q8 @% t
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 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。
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 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。
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 6 t# Y& ]! A! _上管关闭下管打开/下管关闭上管打过程中3 x8 x$ l: i# @! [$ {# T
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 mos管自举电路工作原理: Z/ n$ |& b) c! [3 f) O" A8 I
 升压自举电路原理
 9 a2 H, }( k! Y. o自举电路也叫升压电路,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。
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 0 y* L! r6 {( W2 G8 M! P) [有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。
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 8 _% h0 W  H8 d! k$ p+ M, a( X升压电路原理$ |7 J$ F* T$ E2 R2 y0 N
 开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。7 d9 k" s" c$ V8 W) M
 
 4 I. R  H. x+ h- c3 Z5 ]基本电路图见图1:
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 充电过程% |! d( V3 N  v
 在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。2 q8 `9 Q/ Q. Q
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 这时,输入电压流过电感,二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。
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 放电过程
 4 K  N" o4 z3 @, x1 M2 x. [" ^6 Q如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流 保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。, G! ]& J+ C' L0 k$ M( O
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 而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电, 电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了,升压完毕。
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 说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。& n0 ~# Z) S; e5 I2 l# Y
 
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 8 ?4 F' G. o2 {: Q3、常用升压电路, x+ K* o, m5 o* h
 P 沟道高端栅极驱动器
 1 v4 `! t( q' Q& v' ]直接式驱动器:适用于最大输入电压小于器件的栅- 源极击穿电压。
 6 t4 z# l; W9 e1 y% k开放式收集器:方法简单,但是不适用于直接驱动高速电路中的MOSFET。) A0 d8 _1 y4 C" s
 电平转换驱动器:适用于高速应用,能够与常见PWM 控制器无缝式工作。
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 N 沟道高端栅极驱动器+ k8 f2 N! [, B1 a' L
 直接式驱动器:MOSFET最简单的高端应用,由PWM 控制器或以地为基准的驱动器直接驱动,但它必须满足下面两个条件:1 x1 x- L5 ~  u$ Q7 f
 VCC<vgs,max< p="">
 5 ~4 r1 W! S" h+ }2 BVdc<vcc-vgs,miller< p="">
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 7 @  ^  m" S5 B7 I7 Z, E浮动电源栅极驱动器:独立电源的成本影响是很显著的。光耦合器相对昂贵,而且带宽有限,对噪声敏感。9 E. F, b6 w- V$ D8 w+ `
 
 7 P, a4 |0 G5 o& X3 h变压器耦合式驱动器:在不确定的周期内充分控制栅极,但在某种程度上,限制了开关性能。但是,这是可以改善的,只是电路更复杂了。& G" q7 H. v9 p* S9 B6 f- J
 
 0 Z2 C8 S* v% w8 V电荷泵驱动器:对于开关应用,导通时间往往很长。由于电压倍增电路的效率低,可能需要更多低电压级泵。; R3 J; i" U' O. r' a( {6 p4 x8 X
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 自举式驱动器:简单,廉价,也有局限;例如,占空比和导通时间都受到刷新自举电容的限制。+ C( B9 O* P- f- p# k8 x; F2 B
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 虽然说自举电路在理论中是不存在的,但是实践中却应用颇广,所以想要做一名电路高手,必须得了解和掌握自举电路的知识点,今天的分享就先到这里啦,还想了解什么,可以留言给我们哦~
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