自舉電路工作原理是什么

自舉電路（Bootstrap Circuit）是一種廣泛應用于電子和電力系統中的重要電路，尤其在需要提高輸入信號電平以控制高側開關時扮演關鍵角色?！耘e’這一術語源于“引導自己上升”的意思，在電路中，它通過儲能元件將電壓升高至高于輸入電壓的值。這種電路常見于功率MOSFET或IGBT的驅動電路中。

在所示的自舉電路中，只需一個15至18伏的電源便可為逆變器的驅動級提供所需能量。在此配置中，所有的半橋低端IGBT都直接與該電源連接。而半橋高端IGBT的驅動器則通過自舉電阻Rboot和自舉二極管VF與電源Vb相連。每個驅動器配備一個自舉電容Cboot，用于電壓緩沖。

當低端開關S2激活，源電壓Vs降至電源電壓Vcc以下時，電流通過自舉二極管和自舉電阻Rboot向自舉電容Cboot充電，從而在其兩端形成懸浮電壓Vbs。這個懸浮電壓支持高端輸出HO相對于Vs的切換。在高端開關S1操作期間，如果Vs達到高電平，自舉二極管會反向偏置，使懸浮電壓Vbs與電源Vcc隔離。

自舉電路的一個典型應用是在電源轉換器中，用于提供比輸入電壓更高的驅動電壓，以確保MOSFET等開關器件能夠充分導通。這在高效能電源設計中尤為重要，因為即使是微小的傳導損失也可能大幅影響整個系統的效率。

在設計自舉電路時，對電容和二極管的選型非常重要。自舉電容需要具有足夠的容量來儲存所需的能量，并且其耐壓要高于工作電壓。自舉二極管則需要有足夠快的恢復速度，以應對高速開關操作，同時還應具備足夠的電流承受能力。

此外，自舉電路在某些情況下可能受到電荷泄漏或電容放電的影響，因此在要求持續穩定輸出的應用中，可能需要采用額外的電路措施來維持電容的充電狀態，如使用低壓差穩壓器（LDO）來保持電容充電電壓的穩定。