[经验]

开关稳压器的基础：自举

2018-11-29 14:16:45

1327 开关稳压器 MOSFET

自举电路是在输出开关上侧晶体管使用Nch MOSFET时所必要的电路。最近许多电源IC都搭载该电路，因此在评估电源电路时最好事先理解其工作。
Nch MOSFET的导通电阻低，作为开关使用的话可提升效率。此外，如果导通电阻相同的话，价格应该比PchMOSFET便宜。不过，如果要使用Nch MOSFET作为上侧开关并使其完全为ON，则必须有充分的VGS，也就是电压必须高于漏极电压。通常，漏极电压是VIN（输入电压），在电路内会变成最高的电压，因此在外部只能准备比漏极电压还高的电压。而产生该电压的便是自举式电路。
构造简单。以开关、电容器、二极管所构成的升压电荷泵并利用加入开关电压（VIN）和内部电压的电压作为上侧Nch MOSFET的栅极驱动。
无须自举式电路的Pch＋Nch构造

利用自举式电路的Nch＋Nch构造

Nch MOSFET的导通电阻低，有助于提升效率，价钱也便宜
如果要使上侧晶体管为Nch MOSFET的话，VGS必须比漏极电压高
内部电路用的内部电源的电压并不充分
以开关、电容器、二极管构成升压电荷泵，产生上侧的Nch MOSFET用驱动的高电压
上侧栅极驱动电源电压＝VIN＋内部电源电压－二极管的VF

近来，中功率以上的电路，输出的开关晶体管以Nch MOSFET为主流。尽管零件数稍微增加，然而却有重视效率的倾向。最近，为了减少零件数，也有将外置二极管纳入IC的类型
另外，自举电路也以相同理由被利用于异步整流型不仅Nch MOSFET，也被利用来降低使用双极性NPN晶体管类型的饱和电压。
关键要点:

・Nch MOSFET的导通电阻低，有助于提升效率，价钱也便宜
・上侧的晶体管使用Nch MOSFET所必须的自举