如何理解自举电容工作原理

如何理解自举电容工作原理

自举电容是利用电容两端电压不能突变的特性，达到把电容电压抬高的目的。

如图24V电压通过二极管D3单向给自举电容充电，当Q2关断的时候，M2就会通道。此时M2的S极电压就会为电源电压24V。由于电容两端的电压不能突变，所以自举电容C3上端的电压就会为48V。下面是仿真结果进一步验证了该结论

自举电容仿真波形

自举电容如何选择

首先旋转自举电容就是在选择电容，电容的选型主要要考虑两点，一个是耐压值，另一个是大小。

（1）自居电容耐压值如何选择

如下图，电容被举之前的两端电压为5V，对地电压也是5V。当自居电容被抬高48V后，由于电容两端的电压不能突变，所以电容两端的电压还是5V，但是电容对地的电压有53V。无论是自居电容被自举前还是自举后，自举电容两端的电压都是为5V，只需关注电容两端的电压即可，因此理论上自举电容的耐压选择大于5V就行了，但是实际电路设计中，电容耐压选择要留有一定的余量。这里选择6.3V耐压或者16V耐压都可以（建议选择16V耐压）。

（2）自举电容的大小如何选取

自举电容的大小选择在不同的应用场合中有各自的选法。由于篇幅的限制，在这里我仅讨论自举电容在开关电源中的大小选择方法。

首先自举电容取值无非两种情况。

1.自举电容取值过小

下图是buck电路的简化图。

自举电容取值为10nF

图中自举电容取值为10nF，仿真测试自举电容C3上端的电压波形

自居电容C3上端电压波形

如上图有很多尖峰，而且比较陡。这说明电容两端的电量放得比较快，电容取值太小了。

自居电容取值100nF，再次仿真。自举电容电量下降比较缓了

自举电容取值为100nF仿真结果

自举电容取值为200nF，再次仿真。很明显自举电容两端电压下降更加平缓了。

自举电容取值为200nF仿真结果

自举电容取值为10uF，再次仿真。如图自举电容取值为10uF，需要经过N个开关周期后，自举电容的电才能充满。

自举电容取值为10uF

通过以上的分析，该电路中自举电容可以选取200nF