ZHCADD2 November 2023 LM5113-Q1 , LMG1205 , LMG1210
針對自舉過充的一個常見、簡單的選擇是將一個擊穿電壓 (Vz) 約為 5V 的齊納二極管與 Cboot 并聯。一旦 Cboot 充電至 Vz,而不是對 Cboot 充電,齊納二極管中就會消耗任何多余的電荷。
與前面討論的自舉選項相比,齊納二極管方法可防止 Cboot 電壓在所有條件下超過 Vz。此外,5V 至 6V 齊納二極管具有非常小的溫度系數。因此,齊納二極管方法在不同負載和溫度條件下都是可靠的。
使用這種方法的另一個好處是齊納二極管允許某種程度的過充。少量過充是有益的,因為過充可以抵消自舉二極管中的壓降。消除壓降會增加自舉電壓,并降低高側 FET 中的傳導損耗。
使用齊納二極管方法也有缺點。首先,齊納二極管不會立即轉換為擊穿電壓或從擊穿電壓轉換。齊納二極管數據表通常包含反向電壓與電流間的關系 圖。這個曲線有一個拐點,這會導致齊納電壓發生極端變化,具體取決于它必須灌入的電流。這一缺點需要加以權衡:低 Vz 齊納二極管在標稱電壓下具有更多漏電流,但 Vz 較高的二極管會鉗位在更高電壓下。如果齊納二極管具有足夠低的 Vz 來防止過充電,則始終會在標稱電壓下增加漏電流。
其次,如果限制 Iboot 的自舉電阻較低,則齊納二極管的功率耗散會過高。齊納二極管耗散的功率是 Vz 和 Iz 的乘積。當自舉電壓超過齊納二極管的擊穿電壓時,Iz 接近 Iboot。如果 Iboot 大于 2A,則瞬時功率耗散將超過 10W。如果超過額定值,高功率耗散會影響效率并損壞齊納二極管。