前言

在很多采用高侧N沟道MOSFET的BUCK电路中，自举电路Bootstrap是不可或缺的一环。它巧妙地利用一个电容和一个二极管，为驱动高侧MOSFET提供了高于输入电压的稳定电压源。如果你多找几个参考电路设计原理图来看，会发现自举电容一般会串联一个不起眼的小电阻。那这个电阻究竟有什么用呢？又如何选型计算呢？

电阻的两大作用

 

1.抑制开关节点SW的电压振铃

这是串联电阻的最主要的原因。当高侧MOSFET准备导通时，自举电容会通过驱动芯片的内部开关，将电荷快速注入MOSFET的栅极。电阻与MOSFET的输入电容构成了RC网络，这个电阻直接限制了栅极的充电电流，从而减缓了Q1的开启速度。

为什么要减缓开启速度？因为过快的开启速度意味着极高的dV/dt，这会激发开关节点上的寄生电感和寄生电容，形成一个LC振荡回路，导致SW节点在上升沿出现剧烈的电压过冲和振铃。这种振铃不仅会带来严重的电磁干扰问题，其过高的电压尖峰甚至可能超过MOSFET的耐压规格，导致元器件损坏。通过加入这个小电阻，我们可以有效地控制MOSFET的开启dV/dt，抑制振铃幅度。

2.限制自举电容的浪涌充电电流

在系统首次上电或S2首次导通时，自举电容是完全放电的。如果路径中没有串联小电阻，当S2导通将SW拉至地时，VCC会通过D直接对一个近乎短路的电容充电，形成一个巨大的瞬间浪涌电流。这个浪涌电流可能会超过自举二极管或驱动芯片内部路径的最大电流承受能力，造成永久性损坏。RBOOT作为一个限流电阻，可以有效地将这个初始浪涌电流限制在一个安全范围内。

 

电阻阻值如何计算？

 

电阻的选型是一个权衡过程，其值不能太大也不能太小。

如果RBOOT太大：充电时间常数过长，可能导致在最小的低侧导通时间内，自举电容来不及补充上一周期消耗的电荷，使得自举电压逐周期下降，最终触发UVLO保护。

如果RBOOT太小：对浪涌电流和SW振荡的抑制效果不明显，失去了其存在的意义。

总结来说计算RBOOT主要基于以下约束条件，即保证电容能充分充电，这是对电阻阻值的约束。我们必须保证充电时间常数远小于低侧MOSFET的最小导通时间。一般来说经过3个时间常数电容可以充至约95%的电量，基本满足要求。

 

因此，我们得到如下关系：

Rother是路径上的其他等效电阻，Cboot是自举电容，Dmax是BUCK的开关占空比，fsw是开关频率，有了这些参数就能算出电阻值了！

 

来源：硬件那点事儿

关键词： 电路 电容 电阻