ZHCSKZ7C June 2020 – February 2021 UCC21540-Q1
PRODUCTION DATA
10.2.2.8.2 选择 VDDA（自举）电容器
VDDA 电容器在自举电源配置中也被称为自举电容器，用于支持高达 4A（拉电流峰值电流）的栅极驱动电流瞬变并需要为功率晶体管维持稳定的栅极驱动电压。
每个开关周期所需的总电荷可以通过以下公式进行估算：
其中
- QTotal：所需总电荷
- QG：功率晶体管的栅极电荷。
- IVDD：100 kHz、空载条件下通道自身的电流消耗。
- fSW：栅极驱动器的开关频率
因此，所需的 CBoot 绝对最小值如下：
其中
- ΔVVDDA 是 VDDA 处的电压纹波，在本例中为 0.5V。
在实践中，CBoot 的值要大于计算所得的值。这样便允许存在直流偏置电压导致的电容变化，以及支持功率级原本会因负载瞬态而跳过一些脉冲的情况。因此，建议在 CBoot 值中包含一定的裕量，并将该电容器尽可能靠近 VDD 和 VSS 引脚放置。本例中选择了一个 50V、1 µF 电容器。
选择自举电容器时，应注意确保 VDD 至 VSS 的电压不会降至第 6.3 节中所建议的最低工作电平以下。应相应地调整自举电容器的值，使其可以提供初始电荷来开关功率器件，然后在高侧导通期间持续提供栅极驱动器静态电流。
如果高侧电源电压降至 UVLO 下降阈值以下，高侧栅极驱动器输出将关断并会关闭功率器件。如果以不受控的方式硬开关功率器件，则会导致驱动器输出端出现高 di/dt 和高 dv/dt 瞬态，并可能对器件造成永久损坏。
若要进一步降低宽频率范围内的交流阻抗，建议靠近 VDDx - VSSx 引脚放置具有低 ESL/ESR 的旁路电容器。本例中将一个 100 nF、X7R 陶瓷电容器与 CBoot 并联来优化瞬态性能。
使用过大的 CBOOT 不见得好。在前几个周期内，CBOOT 可能并不会充电，而 VBOOT 会保持在 UVLO 以下。因此，高侧 FET 并不会跟随输入信号命令。另外在初始 CBOOT 充电周期期间，自举二极管具有最高的反向恢复电流和损耗。