什么是boot电容:boot电容我们一般称为自举电容。
自举电容,主要应用电容的特性-----电压不能突变,总有一个充电放电的过程而产生电压自举、电位自举作用的。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,有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。
怎样的DCDC会用到boot电容?
下图中(WD1502F)28V Buck就需要自举电容,我们怎么去判断是否需要boot电容呢?
根据上图中的block diagram所示上下管都是由NMOS组成,由于NMOS的Gate端电压要高于source一般是VGS>0.7V,管子才能导通。
又如下图中的WD1072/WD10721是由PMOS+NMOS组成的,上管是PMOS,只要芯片的Gate=GND,PMOS就能够导通。
3. DCDC的主MOSFET为什么有2种不同的构架呢?
如我们在半导体物理学中学到了,电子运动比空穴快,所以在低压MOSFET中同样Ron的PMOS和NMOS, NMOS的面积要比PMOS小将近1/3。
高压DCDC由于用到了BCD工艺,PMOS和NMOS的面积有可能相差的更多。所以除了5V DCDC外,其他中高压DCDC都选用NMOS作为功率管。
4. Boot电容是怎么工作的呢?
上图是一张控制简图:
在芯片工作的初始条件下,SW=GND,输入5V电源通过D1给自举电容C1充电,则gate driver通过自举电容的+5V驱动Q1管子,Q1管子导通后,SW点的电位被抬升到5V,则C1的正端会被抬升到+10V。这个时候Gate Driver=10V,则Q1的VGS=(10-5)=5V,Q1管继续导通。这个就是自举电容的用法。
下管Q2的控制就比较简单了,由于Q2的S是接地的,所以只要在gate端给一个5V就能让Q2管导通了。