ZHCSKZ7D June 2020 – August 2024 UCC21540-Q1
PRODUCTION DATA
9.2.2.8.2 選擇 VDDA（自舉）電容器
VDDA 電容器在自舉電源配置中也被稱為自舉電容器，用于支持高達 4A（拉電流峰值電流）的柵極驅動電流瞬變并需要為功率晶體管維持穩定的柵極驅動電壓。
每個開關周期所需的總電荷可以通過以下公式進行估算：
其中
- QTotal：所需總電荷
- QG：功率晶體管的柵極電荷。
- IVDD：100 kHz、空載條件下通道自身的電流消耗。
- fSW：柵極驅動器的開關頻率
因此，所需的 CBoot 絕對最小值如下：
其中
- ΔVVDDA 是 VDDA 處的電壓紋波，在本例中為 0.5V。
在實踐中，CBoot 的值要大于計算所得的值。這樣便允許存在直流偏置電壓導致的電容變化，以及支持功率級原本會因負載瞬態而跳過一些脈沖的情況。因此，建議在 CBoot 值中包含一定的裕量，并將該電容器盡可能靠近 VDD 和 VSS 引腳放置。本例中選擇了一個 50V、1 μF 電容器。
選擇自舉電容器時，應注意確保 VDD 至 VSS 的電壓不會降至第 6.3 節中所建議的最低工作電平以下。應相應地調整自舉電容器的值，使其可以提供初始電荷來開關功率器件，然后在高側導通期間持續提供柵極驅動器靜態電流。
如果高側電源電壓降至 UVLO 下降閾值以下，高側柵極驅動器輸出將關斷并會關閉功率器件。如果以不受控的方式硬開關功率器件，則會導致驅動器輸出端出現高 di/dt 和高 dv/dt 瞬態，并可能對器件造成永久損壞。
若要進一步降低寬頻率范圍內的交流阻抗，建議靠近 VDDx - VSSx 引腳放置具有低 ESL/ESR 的旁路電容器。本例中將一個 100 nF、X7R 陶瓷電容器與 CBoot 并聯來優化瞬態性能。
使用過大的 CBOOT 不見得好。在前幾個周期內，CBOOT 可能并不會充電，而 VBOOT 會保持在 UVLO 以下。因此，高側 FET 并不會跟隨輸入信號命令。另外在初始 CBOOT 充電周期期間，自舉二極管具有最高的反向恢復電流和損耗。