🎯 核心作用
- 🧩 攻克难题
- 高边N-MOSFET的源极(
S)电压是“浮动”的（在0V和主电源高压之间切换）。要让它导通，其栅极(G)电压必须比这个浮动的源极电压高出10-15V。常规的低压控制器无法直接提供这个“更高”的电压。
- 高边N-MOSFET的源极(
- 🚀 提供方案
- 自举电路的作用就是为高边驱动器凭空创造一个“浮动的”、“水涨船高”的局部电源。这个局部电源的参考点不是地(
GND)，而是不稳定的开关节点(SW)，从而确保驱动电压始终能比开关节点高出所需的值。
- 自举电路的作用就是为高边驱动器凭空创造一个“浮动的”、“水涨船高”的局部电源。这个局部电源的参考点不是地(
- 🏆 最终目的
- 让我们可以在电路的高边和低边都统一使用性能更好、成本更低的N-MOSFET，而无需使用性能较差且更昂贵的P-MOSFET。
⚙️ 核心逻辑
自举电路的逻辑是一个巧妙的“充电-升压”两步循环，其核心是利用电容电压不能突变的物理特性。
1. 🔋 充电/蓄能
- 时机：当低边MOSFET导通，高边MOSFET关断时。
- 逻辑：此时开关节点
SW被拉到地(0V)。控制器的低压电源VCC（例如12V）会通过一个自举二极管(D_boot)，给自举电容(C_boot)充电。 - 结果：自举电容被充电至约等于
VCC的电压。这就像给一个微型“充电宝”充满了电。
2. ⚡️ 升压与供电
- 时机：当高边MOSFET需要导通，低边MOSFET关断时。
- 逻辑：此时开关节点
SW的电压迅速从0V飙升至主电源电压V_BUS（例如48V）。由于电容电压不能突变，C_boot的负极被抬高了48V，其正极电压也相应地被“自举”到V_BUS + VCC（即48V + 12V = 60V）。 - 结果：这个被抬升起来的
60V高压，现在就作为高边驱动器的“浮动电源”，为其提供足够的栅极驱动电压，使其完全导通。同时，自举二极管反向截止，防止高压倒灌。
📋 元器件选型
| 元件 | 核心考量参数 | 选型准则与建议 |
|---|---|---|
| 自举电容 (C_boot) | 容值 (Capacitance) | 快速法则: C_boot ≥ 10 ~ 20倍 C_iss (高边MOSFET的输入电容)。精确计算: C_boot ≥ Q_total / ΔV_boot，确保电压跌落可接受，并留足裕量(如50%-100%)。 |
| 类型 (Type) | 必须是低ESR/ESL的X7R或X5R多层陶瓷电容(MLCC)。 绝对禁止使用电解电容或普通Y5V电容。 | |
| 耐压 (Voltage Rating) | 应高于驱动IC的供电电压VCC，并留有足够裕量。例如VCC为15V，通常选择 25V 或 50V。 | |
| 自举二极管 (D_boot) | 反向耐压 (V_RRM) | 这是最重要的参数。 必须大于系统母线的最高电压 (V_BUS,max)，并留有充足的安全裕量（如1.5~2倍）。 |
| 恢复速度 (t_rr) | 这是次重要的参数。 必须选用超快恢复二极管 (Ultra-Fast) 或肖特基二极管 (Schottky) 以适应高频开关。 | |
| 正向电流 (I_F) | 平均正向电流需能及时补充栅极电荷 (I_F > Qg × f_sw)。通常 0.5A ~ 1A 的额定电流足以应对大多数中小功率应用。 | |
| 正向压降 (V_f) | Vf 越低越好，可以减少充电损耗，让自举电容充到更高的电压。肖特基二极管在此有优势。 | |
| 电路布局 (Layout) | 元件间距 | 关键中的关键！ 所有自举元件，特别是自举电容 C_boot，必须以最短的走线距离、紧靠驱动IC的相应引脚放置（如BOOT和SW引脚）。 |
