什么是自舉電路

1. 自舉的概念
   自舉電路，也被稱作升壓電路。它主要借助自舉升壓二極管、自舉升壓電容等電子元件，實(shí)現(xiàn)電容放電電壓與電源電壓的疊加，進(jìn)而使電壓升高。在某些電路中，升高后的電壓甚至能達(dá)到數(shù)倍于電源電壓。通俗來講，“自舉” 就如同把自己抬高，通過巧妙的電路設(shè)計實(shí)現(xiàn)電壓的提升。
2. 自舉電容的用途
   自舉電容的工作原理基于電容兩端電壓不能突變的特性來升高電壓。在常見的 DCDC 開關(guān)電源（如 BUCK 降壓電路）中，我們會發(fā)現(xiàn)有的電路需要帶自舉電容，而有的則不需要。一般來說，帶自舉電容的 BUCK 電路，其 IC 內(nèi)部的開關(guān)管用的器件一定是 NPN 型。這是因?yàn)?NPN 型開關(guān)管在工作過程中，需要特定的電壓條件來保證其正常導(dǎo)通，自舉電容能夠?yàn)槠涮峁┻@樣的條件。

自舉電容的使用

1. 無自舉電容狀態(tài)時
   為了更好地理解自舉電容的作用，我們舉個例子。設(shè)定 MOS 管的 Vgs 電壓為 4V，在開始時，如果 MOS 的 D 極電壓為 12V，S 極電壓為 0V，G 極驅(qū)動電壓也為 12V。
   
   那么 MOS 會發(fā)生以下幾種狀態(tài)：

• 導(dǎo)通瞬間：因?yàn)?Vg > Vs = 4V，即 12V - 0V > 4V，此時 MOS 管處于正常飽和導(dǎo)通狀態(tài)。在飽和導(dǎo)通狀態(tài)下，MOS 管相當(dāng)于一個閉合的開關(guān)，能夠讓電流順利通過。
• 導(dǎo)通后：S 極電壓會從 0V 開始升高，這是因?yàn)閷?dǎo)通后 D 極電壓流向了 S 極。當(dāng) S 極電壓升到 > 8V 后，Vgs 就不再大于 4V，例如當(dāng) S 極電壓為 8.01V 時，Vg - Vs = 12V - 8.01V = 3.99V < 4V。此時，MOS 管由飽和導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為放大狀態(tài)。在放大狀態(tài)時，MOS 等效為一個阻值非常大的電阻，會形成壓降，使得 S 極電壓不再上升，維持在 8V 多一點(diǎn)的電壓。這種狀態(tài)會影響電路的性能，導(dǎo)致電源的效率降低。
  

2. 增加自舉電容后
   在 MOS 的 G 與 S 間接入一個小電容 Cboot，在 MOS 未導(dǎo)通時給電容充電。當(dāng) MOS 導(dǎo)通，S 電壓升高后，由于電容兩邊電壓不能突變的特性，電容會自動將 G 極電壓升高，從而使 MOS 保持繼續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)。具體來說，當(dāng) S 極電壓從 0V 上升至 5V 時，G 極電壓會從 12V 變成 17V，這樣就能保證 Vg 和 Vs 兩端的電壓保持不變，使得 MOS 繼續(xù)保持在飽和導(dǎo)通狀態(tài)。通過這種方式，自舉電容能夠有效避免 MOS 管進(jìn)入放大狀態(tài)，提高電路的穩(wěn)定性和電源的效率。