5.10 自举电路（Bootstrap Circuit）
在直流开关电源电路中，通常使用的两种高边开关管N-MOSFET自举方法是：二极管&电容自举电路（Diode and Capacitor Bootstrap Circuit）和电荷泵自举电路（Charge Pump Circuit）。
本章节先解释为何需要自举电路，再解释二极管&电容自举电路的原理，进而给出二极管和电容选型的耐压值和过流值依据等。
5.10.1 开关电源为何需要自举电路？
理论上，无论是在开关电源控制器电路还是开关电源转换器电路中，高边开关管使用P-MOSFET和N-MOSFET都是可以的。
我们知道，电源转换器芯片设计中，在晶圆面积相同的情况下，N-MOSFET的导通电阻 R_(DS(ON)) 会比P-MOSFET更小，也就意味着导通功率损耗平均值 I_OUT^2×R_(DS(ON)) 也会更小（参考“3.4.3.1 导通损耗（Conduction Loss）”章节公式(3.302)）。在过流能力相同的情况下，P-MOSFET占用的晶圆面积更大，寄生电容也就越大。
所以，为了降低高边开关管的导通功率损耗（提升电源转换效率）和占用的晶圆面积，现在开关电源转换器电路的高边开关管基本都是使用N-MOSFET类型（图5.33(a)形式，而不是(b)形式）。而且，为了热量平衡，同步降压转换器芯片中低边N-MOSFET的导通电阻都会比高边N-MOSFET更小。
(a)无须自举式电路的Pch＋Nch构造 (b)利用自举式电路的Nch＋Nch构造
图 5.33 无需自举和需要自举的降压转换器简化电路
我们知道，N沟道MOSFET导通的条件是，栅源电压 V_GS 要大于栅极阈值电压 V_(GS(TH)) 。但是，如图5.33(b)所示，当低边N-MOSFET已经关闭，再经过一定的死区时间，需要打开高边N-MOSFET时，高边N-MOSFET的源极（也就是开关电源电路的开关节点SW或LX）是浮地的，若不采用自举技术，使其栅极驱动电压高于源极电压至少 V_(GS(TH)) 以上，就无法使高边N-MOSFET导通。
为了降低高边开关管的导通功率损耗，需要将高边开关管从P-MOSFET更换为N-MOSFET。高边开关管使用N-MOSFET，就必须使用自举电路才能使其导通。这就是降压开关电源电路需要自举电路（Bootstrap Circuit）的原因。
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