大家好,我是硬件微讲堂。这是在电子星球的第16篇原创文章。为避免错过干货内容,一定记得点赞、收藏、分享哟。加微信hardware_lecture进群沟通交流。
关于自举电容,前面已经写过两篇文章:
读完这两篇,相信你对自举电容的工作原理已经有了大概的认识。但是细心的小伙伴又提到有些DC-DC没有Cboot,没有BST,并且给出了原因,可谓是简洁明了,一语中的!这位小伙伴前面对BST电容的解释也颇为干练,绝对是一位资深硬件开发工程师。
1、一个问题
既然上面已经提到这个问题,我也来说说自己的理解。照例,先抛出来一个问题:“为什么有些Buck电路没有自举电容?”。这个问题问得比较细。为啥不说是面试题,因为技术面基本不会问这么细。
2、实际案例
为了方便大家能更清晰的理解,我们以实际芯片作为分析对象。还是那句话:咱不整那虚头巴脑的,咱用事实说话!
SY8893,2.5~5.5Vin,3A,fsw=1.2MHz,Iq=50uA,Sync Buck。参数交代完后,咱看下推荐电路,如下图所示。
确实有些Buck芯片 没有自举电容Cboot,没有BST 引脚。
3、深入分析
我们再深入到芯片内部看看,如下图所示:上管为PMOS。
当然,你可能觉得只说上管为PMOS,这还不够深刻。不妨继续往下看。
当上管关断,下管导通时,电感的放电回路如绿色箭头所示。我们只需让Vgs>Vth,就能让PMOS关断。此时的情况就不像我们第一篇文章(#征文#自举电容-原理解析)说的浮地驱动,PMOS有具体的参考电平,即Vin。芯片实际如何让PMOS关断,具体我并不清楚,方法可能有多种。这里只举个例子:芯片内容可以很容易让Vg电位达到Vin,这样G极和S极电位相同,Vgs=0V>Vth,这样PMOS就可以关断。
分析完电感放电回路,我们再看下电感充电回路,如上图红色箭头所示。
同样还是以S极的Vin为参考,只要让G极电位低于某一个数值,满足Vgs<Vth,此时PMOS就可以导通,Vin就可以给电感和输出电容充电。例如:PMOS的Vth=-5V,Vin=12V,那只需要G极电平小于7V,即Vgs<-5V=Vth,PMOS就可以导通。必要说明:这里只是举例说明原理,忽略和简化了很多因素,仅供参考。
如此以来,是不是比浮地驱动的NMOS容易多了!
那问题又来了,既然PMOS可以简化链路,驱动也简单,那为啥不都用PMOS呢?
好问题!很大一部分原因是PMOS比NMOS贵,PMOS成本超过NMOS+电容的成本!省成本就意味着可以多赚钱,这谁不愿意干呢?
4、总结
说道这里,今天要跟大家聊的问题点也差不多了。总结一下:
为什么有些Buck电路没有自举电容?
① MOS种类不同:上管是PMOS,而不是NMOS;
② 驱动方式不同:不再是浮地驱动,PMOS以Vin为参考电平;
为什么不都用PMOS,省去自举电容?
因为PMOS比NMOS贵!
怎么样?一个简短的问题,给出的回答可浅可深。我的助攻只能到这里,能否晋升到陆地神仙境,一剑开天门,就看你的造化了!
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