详解分立元件搭建的自举升压电路

一、为什么要自举升压

下图MOS的Vgs(th)=10v;

对于下管，由于S接地，只需要给G端12v，则下管就可以导通。

对于上管如果G给12v电压，上管导通后，电源VM就会加载在S端，此时Vgs=12-VM(12v)=0V，则MOS就会关断，也就是说上管MOS在导通的瞬间就会关断。

所以12V驱动上管是行不通的，需要自举升压电路，不会因为上管导通后S端电压升高而关断。这就需要G端电压始终比S端电压高12v，以确保上管能够持续导通。

二、自举升压电路驱动

下图是分立元件搭建的自举升压电路，C3为自举电容，电容的右端称为Vs(浮地)，电容左端称为VB(Vboost)

1.MOS管Q开通时

假设自举电容在上个周期已经充满电，14v。

当PWM为1时，Q1导通，使得C端的电压为低，从而使得Q2的B端电压也为低，Q2导通。此时Q2的E端电压为14v，经过Q2,D2,R4，到达MOS管G端电压约为12v(所以自举电源的电压需要比MOS驱动电压高约2v)。这样MOS管Q就导通。此时Q3的B端电压高于E端，Q3关断。MOS管Q导通后，VM就直接加在Q管的S端，而S端由于电容右端相连，所以自举电容C3右端被抬高到24v。由于电容两端电压不能突变，所以电容左边的电压也会被抬高=14v+24v=38v。这个38v会经过Q2,D2,R4持续给MOS管Q的G端供电。这样就达到了MOS管Q的S端和G端同时被抬高24v，且Vgs=12v。

2.MOS管Q关断时

当PMW由1变为0时，Q1断开，Q2的BE没有了电流路径，Q2断开。此时自举电容的泄放路径就被切断了。由于MOS管Q的G端12电压会让Q3导通，Q3导通后，12V电荷很快被释放掉(Cgs的电压)，则MOS管Q的Vgs=0，Q管关断。

由于电机M是感性负载，电流会续流向右，电流通过MOS管q的体二极管续流，此时自举电容右端电压为-0.7v，则自举电容C3起不了升压作用，二极管D1导通，14V电源通过D1给自举电容C3充电。充电过程很快完成(VC3=14v)，PMW继续从0切换到1继续前面的循环。