自舉電路工作原理是什么

自舉電路（Bootstrap Circuit）是一種廣泛應(yīng)用于電子和電力系統(tǒng)中的重要電路，尤其在需要提高輸入信號(hào)電平以控制高側(cè)開關(guān)時(shí)扮演關(guān)鍵角色?！耘e’這一術(shù)語(yǔ)源于“引導(dǎo)自己上升”的意思，在電路中，它通過儲(chǔ)能元件將電壓升高至高于輸入電壓的值。這種電路常見于功率MOSFET或IGBT的驅(qū)動(dòng)電路中。

在所示的自舉電路中，只需一個(gè)15至18伏的電源便可為逆變器的驅(qū)動(dòng)級(jí)提供所需能量。在此配置中，所有的半橋低端IGBT都直接與該電源連接。而半橋高端IGBT的驅(qū)動(dòng)器則通過自舉電阻Rboot和自舉二極管VF與電源Vb相連。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器配備一個(gè)自舉電容Cboot，用于電壓緩沖。

當(dāng)?shù)投碎_關(guān)S2激活，源電壓Vs降至電源電壓Vcc以下時(shí)，電流通過自舉二極管和自舉電阻Rboot向自舉電容Cboot充電，從而在其兩端形成懸浮電壓Vbs。這個(gè)懸浮電壓支持高端輸出HO相對(duì)于Vs的切換。在高端開關(guān)S1操作期間，如果Vs達(dá)到高電平，自舉二極管會(huì)反向偏置，使懸浮電壓Vbs與電源Vcc隔離。

自舉電路的一個(gè)典型應(yīng)用是在電源轉(zhuǎn)換器中，用于提供比輸入電壓更高的驅(qū)動(dòng)電壓，以確保MOSFET等開關(guān)器件能夠充分導(dǎo)通。這在高效能電源設(shè)計(jì)中尤為重要，因?yàn)榧词故俏⑿〉膫鲗?dǎo)損失也可能大幅影響整個(gè)系統(tǒng)的效率。

在設(shè)計(jì)自舉電路時(shí)，對(duì)電容和二極管的選型非常重要。自舉電容需要具有足夠的容量來儲(chǔ)存所需的能量，并且其耐壓要高于工作電壓。自舉二極管則需要有足夠快的恢復(fù)速度，以應(yīng)對(duì)高速開關(guān)操作，同時(shí)還應(yīng)具備足夠的電流承受能力。

此外，自舉電路在某些情況下可能受到電荷泄漏或電容放電的影響，因此在要求持續(xù)穩(wěn)定輸出的應(yīng)用中，可能需要采用額外的電路措施來維持電容的充電狀態(tài)，如使用低壓差穩(wěn)壓器（LDO）來保持電容充電電壓的穩(wěn)定。