大家好,我是硬件微講堂。這是在電子星球的第16篇原創(chuàng)文章。為避免錯(cuò)過(guò)干貨內(nèi)容,一定記得點(diǎn)贊、收藏、分享喲。加微信hardware_lecture進(jìn)群溝通交流。
關(guān)于自舉電容,前面已經(jīng)寫(xiě)過(guò)兩篇文章:
讀完這兩篇,相信你對(duì)自舉電容的工作原理已經(jīng)有了大概的認(rèn)識(shí)。但是細(xì)心的小伙伴又提到有些DC-DC沒(méi)有Cboot,沒(méi)有BST,并且給出了原因,可謂是簡(jiǎn)潔明了,一語(yǔ)中的!這位小伙伴前面對(duì)BST電容的解釋也頗為干練,絕對(duì)是一位資深硬件開(kāi)發(fā)工程師。
1、一個(gè)問(wèn)題
既然上面已經(jīng)提到這個(gè)問(wèn)題,我也來(lái)說(shuō)說(shuō)自己的理解。照例,先拋出來(lái)一個(gè)問(wèn)題:“為什么有些Buck電路沒(méi)有自舉電容?”。這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得比較細(xì)。為啥不說(shuō)是面試題,因?yàn)榧夹g(shù)面基本不會(huì)問(wèn)這么細(xì)。
2、實(shí)際案例
為了方便大家能更清晰的理解,我們以實(shí)際芯片作為分析對(duì)象。還是那句話:咱不整那虛頭巴腦的,咱用事實(shí)說(shuō)話!
SY8893,2.5~5.5Vin,3A,fsw=1.2MHz,Iq=50uA,Sync Buck。參數(shù)交代完后,咱看下推薦電路,如下圖所示。
確實(shí)有些Buck芯片 沒(méi)有自舉電容Cboot,沒(méi)有BST 引腳。
3、深入分析
我們?cè)偕钊氲叫酒瑑?nèi)部看看,如下圖所示:上管為PMOS。
當(dāng)然,你可能覺(jué)得只說(shuō)上管為PMOS,這還不夠深刻。不妨繼續(xù)往下看。
當(dāng)上管關(guān)斷,下管導(dǎo)通時(shí),電感的放電回路如綠色箭頭所示。我們只需讓Vgs>Vth,就能讓PMOS關(guān)斷。此時(shí)的情況就不像我們第一篇文章(#征文#自舉電容-原理解析)說(shuō)的浮地驅(qū)動(dòng),PMOS有具體的參考電平,即Vin。芯片實(shí)際如何讓PMOS關(guān)斷,具體我并不清楚,方法可能有多種。這里只舉個(gè)例子:芯片內(nèi)容可以很容易讓Vg電位達(dá)到Vin,這樣G極和S極電位相同,Vgs=0V>Vth,這樣PMOS就可以關(guān)斷。
分析完電感放電回路,我們?cè)倏聪码姼谐潆娀芈罚缟蠄D紅色箭頭所示。
同樣還是以S極的Vin為參考,只要讓G極電位低于某一個(gè)數(shù)值,滿足Vgs<Vth,此時(shí)PMOS就可以導(dǎo)通,Vin就可以給電感和輸出電容充電。例如:PMOS的Vth=-5V,Vin=12V,那只需要G極電平小于7V,即Vgs<-5V=Vth,PMOS就可以導(dǎo)通。必要說(shuō)明:這里只是舉例說(shuō)明原理,忽略和簡(jiǎn)化了很多因素,僅供參考。
如此以來(lái),是不是比浮地驅(qū)動(dòng)的NMOS容易多了!
那問(wèn)題又來(lái)了,既然PMOS可以簡(jiǎn)化鏈路,驅(qū)動(dòng)也簡(jiǎn)單,那為啥不都用PMOS呢?
好問(wèn)題!很大一部分原因是PMOS比NMOS貴,PMOS成本超過(guò)NMOS+電容的成本!省成本就意味著可以多賺錢,這誰(shuí)不愿意干呢?
4、總結(jié)
說(shuō)道這里,今天要跟大家聊的問(wèn)題點(diǎn)也差不多了。總結(jié)一下:
為什么有些Buck電路沒(méi)有自舉電容?
① MOS種類不同:上管是PMOS,而不是NMOS;
② 驅(qū)動(dòng)方式不同:不再是浮地驅(qū)動(dòng),PMOS以Vin為參考電平;
為什么不都用PMOS,省去自舉電容?
因?yàn)镻MOS比NMOS貴!
怎么樣?一個(gè)簡(jiǎn)短的問(wèn)題,給出的回答可淺可深。我的助攻只能到這里,能否晉升到陸地神仙境,一劍開(kāi)天門,就看你的造化了!
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