电路中的大力士 自举电路原理

    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。

    升压电路原理

    举个简单的例子：有一个12V的电路，电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压，这个电压怎么弄出来？就是用自举。通常用一个电容和一个二极管，电容存储电压，二极管防止电流倒灌，频率较高的时候，自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上的电压，起到升压的作用。

    升压电路只是在实践中定的名称，在理论上没有这个概念。升压电路主要是在甲乙类单电源互补对称电路中使用较为普遍。甲乙类单电源互补对称电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半，但在实际的测试中，输出电压远达不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一个高于Vcc的电压。所以采用升压电路来升压。

    开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理

    the boost converter,或者叫step-up converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。基本电路图见图1.

    假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。

    充电过程

    在充电过程中，开关闭合(三极管导通)，等效电路如图二，开关(三极管)处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。

    放电过程

    如图，这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时，由于电感的电流 保持特性，流经电感的电流不会马上变为0，而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电， 电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。

    说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。

    常用升压电路

    P 沟道高端栅极驱动器

    直接式驱动器：适用于很大输入电压小于器件的栅- 源极击穿电压。

    开放式收集器：方法简单，但是不适用于直接驱动高速电路中的MOSFET。

    电平转换驱动器：适用于高速应用，能够与常见PWM 控制器无缝式工作。

    N 沟道高端栅极驱动器

    直接式驱动器：MOSFET很简单的高端应用，由PWM 控制器或以地为基准的驱动器直接驱动，但它必须满足下面两个条件：

    1、VCC<Vgs,max

    2、Vdc<VCC-Vgs,miller

    浮动电源栅极驱动器:独立电源的成本影响是很显著的。光耦合器相对昂贵，而且带宽有限，对噪声敏感。

    变压器耦合式驱动器:在不确定的周期内充分控制栅极，但在某种程度上，限制了开关性能。但是，这是可以改善的，只是电路更复杂了。

    电荷泵驱动器:对于开关应用，导通时间往往很长。由于电压倍增电路的效率低，可能需要更多低电压级泵。

    自举式驱动器:简单，廉价，也有局限；例如，占空比和导通时间都受到刷新自举电容的限制。