MOS管自舉電路工作原理及升壓自舉電路結構圖-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2018-08-28
自舉電路也叫升壓電路，是利用自舉升壓二極管，自舉升壓電容等電子元件，使電容放電電壓和電源電壓疊加，從而使電壓升高．有的電路升高的電壓能達到數倍電源電壓。
舉個簡單的例子：有一個12V的電路，電路中有一個場效應管需要15V的驅動電壓，這個電壓怎么弄出來？就是用自舉。通常用一個電容和一個二極管，電容存儲電荷，二極管防止電流倒灌，頻率較高的時候，自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓，起到升壓的作用。
自舉電路只是在實踐中定的名稱，在理論上沒有這個概念。自舉電路主要是在甲乙類單電源互補對稱電路中使用較為普遍。甲乙類單電源互補對稱電路在理論上可以使輸出電壓Vo達到Vcc的一半，但在實際的測試中，輸出電壓遠達不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一個高于Vcc的電壓。所以采用自舉電路來升壓。
常用自舉電路（摘自fairchild，使用說明書AN-6076《供高電壓柵極驅動器IC 使用的自舉電路的設計和使用準則》）the boost converter,或者叫step-up converter，是一種開關直流升壓電路，它可以是輸出電壓比輸入電壓高。假定那個開關(三極管或者mos管)已經斷開了很長時間，所有的元件都處于理想狀態，電容電壓等于輸入電壓。下面要分充電和放電兩個部分來說明這個電路。
自舉電容，內部高端MOS需要得到高出IC的VCC的電壓，通過自舉電路升壓得到，比VCC高的電壓，否則，高端MOS無法驅動。
自舉是指通過開關電源MOS管和電容組成的升壓電路,通過電源對電容充電致其電壓高于VCC。最簡單的自舉電路由一個電容構成，為了防止升高后的電壓回灌到原始的輸入電壓，會加一個Diode.自舉的好處在于利用電容兩端電壓不能突變的特性來升高電壓。舉個例子來說，如果MOS的Drink極電壓為12V，Source極電壓原為0V，Gate極驅動電壓也為12V，那么當MOS在導通瞬間，Soure極電壓會升高為Drink減壓減去一個很小的導通壓降，那么Vgs電壓會接近于0V，MOS在導通瞬間后又會關斷，再導通，再關斷。如此下去，長時間在MOS的Drink極與Source間通過的是一個N倍于工作頻率的高頻脈沖，這樣的脈沖尖峰在MOS上會產生過大的電壓應力，很快MOS管會被損壞。如果在MOS的Gate與Source間接入一個小電容，在MOS未導通時給電容充電，在MOS導通，Source電壓升高后，自動將Gate極電壓升高，便可使MOS保持繼續導通。
自舉電路也叫升壓電路，利用自舉升壓二極管,自舉升壓電容等電子元件，使電容放電電壓和電源電壓疊加，從而使電壓升高．有的電路升高的電壓能達到數倍電源電壓。
舉個簡單的例子：有一個12V的電路，電路中有一個場效應管需要15V的驅動電壓，這個電壓怎么弄出來？就是用自舉。通常用一個電容和一個二極管，電容存儲電壓，二極管防止電流倒灌，頻率較高的時候，自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓，起到升壓的作用。
升壓電路只是在實踐中定的名稱，在理論上沒有這個概念。升壓電路主要是在甲乙類單電源互補對稱電路中使用較為普遍。甲乙類單電源互補對稱電路在理論上可以使輸出電壓Vo達到Vcc的一半，但在實際的測試中，輸出電壓遠達不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一個高于Vcc的電壓。所以采用升壓電路來升壓。
開關直流升壓電路(即所謂的boost或者step-up電路)原理the boost converter,或者叫step-up converter，是一種開關直流升壓電路，它可以是輸出電壓比輸入電壓高。基本電路圖見圖1.
假定那個開關(三極管或者mos管)已經斷開了很長時間，所有的元件都處于理想狀態，電容電壓等于輸入電壓。下面要分充電和放電兩個部分來說明這個電路。
在充電過程中，開關閉合(三極管導通)，等效電路如圖二，開關(三極管)處用導線代替。這時，輸入電壓流過電感。二極管防止電容對地放電。由于輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個比率跟電感大小有關。隨著電感電流增加，電感里儲存了一些能量。
如圖，這是當開關斷開(三極管截止)時的等效電路。當開關斷開(三極管截止)時，由于電感的電流 保持特性，流經電感的電流不會馬上變為0，而是緩慢的由充電完畢時的值變為0。而原來的電路已斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電， 電容兩端電壓升高，此時電壓已經高于輸入電壓了。升壓完畢。
說起來升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。充電時，電感吸收能量，放電時電感放出能量。如果電容量足夠大，那么在輸出端就可以在放電過程中保持一個持續的電流。如果這個通斷的過程不斷重復，就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。
常用升壓電路
直接式驅動器：適用于最大輸入電壓小于器件的柵- 源極擊穿電壓。
開放式收集器：方法簡單，但是不適用于直接驅動高速電路中的MOSFET。
電平轉換驅動器：適用于高速應用，能夠與常見PWM 控制器無縫式工作。
直接式驅動器：MOSFET最簡單的高端應用，由PWM 控制器或以地為基準的驅動器直接驅動，但它必須滿足下面兩個條件：
1、VCC
2、Vdc
浮動電源柵極驅動器:獨立電源的成本影響是很顯著的。光耦合器相對昂貴，而且帶寬有限，對噪聲敏感。
變壓器耦合式驅動器:在不確定的周期內充分控制柵極，但在某種程度上，限制了開關性能。但是，這是可以改善的，只是電路更復雜了。
電荷泵驅動器:對于開關應用，導通時間往往很長。由于電壓倍增電路的效率低，可能需要更多低電壓級泵。
自舉式驅動器:簡單，廉價，也有局限；例如，占空比和導通時間都受到刷新自舉電容的限制。
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