Diseño de Alimentación - Circuito de Autoboot
El circuito de autoboot, en términos sencillos, se trata de elevarse por sí mismo, y su principio radica en la utilización de un condensador de refuerzo de autoboot para elevar la tensión.
A menudo encontramos condensadores de autoboot en circuitos como Buck o puentes en H para el control de motores. Tomando un N-MOS como ejemplo, la razón fundamental para requerir el autoboot es que \(V_{ds}\) es muy bajo, lo que impide cumplir con la condición de conducción \(V_{gs}>V_{(gs)gh}\). Siguiendo el principio de que la tensión en los extremos de un condensador no puede cambiar abruptamente, podemos generar una tensión más alta en la compuerta mediante la superposición de voltajes, lo que permite la conducción del MOSFET.
Comparado con otras topologías de refuerzo, la ventaja del circuito de autoboot radica en su bajo costo y estructura simple.
El Proceso de Autoboot
A continuación, analizamos el circuito de autoboot en una configuración de medio puente:
En la primera etapa (fase de accionamiento inferior, \(Q_1\) apagado, \(Q_2\) encendido), el condensador de autoboot \(C_B\) se carga. Durante este período, la corriente de carga procedente de \(V_{DD}\) fluye hacia la patilla \(VDDA\) del chip de control y a través del circuito de carga del condensador, pasa a través del resistor de autoboot \(R_B\), el diodo \(D_1\), el condensador \(C_B\) y el transistor \(Q_2\) hacia tierra.
En la segunda etapa (fase de accionamiento superior, \(Q_2\) apagado, \(Q_1\) encendido), el voltaje en el nodo de la fuente de \(Q_1\) (conectado a GNDA) se eleva rápidamente al voltaje de drenaje de \(Q_1\) (VDRAIN). Debido a que la tensión en los extremos del condensador no puede cambiar abruptamente, la tensión en \(VDDA\) es igual al voltaje en la fuente de \(Q_1\) más el voltaje en los extremos de \(C_B\) (que ya se ha cargado a aproximadamente VDD–0.7V). Dado que el voltaje en la fuente de \(Q_1\) (y GNDA) ha aumentado, el diodo \(D_1\) se polariza en reversa y se desconecta la fuente de alimentación VDD de \(C_B\). En este momento, \(C_B\) proporciona toda la corriente necesaria para la fase de accionamiento superior.
Diseño del Circuito de Autoboot 🚧
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Referencias y Agradecimientos
- Understanding the Principles of Autoboot Circuits
- AN486: High-Side Bootstrap Design Using ISODrivers in Power Delivery Systems
Dirección original del artículo: https://wiki-power.com/
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