上周四，有同學在微信群里問同步Buck和flyback自舉電容相關的問題，二火沒玩過flyback，只能說說同步Buck相關的內容。我就找了一篇2022年3月份發過的一篇文章《同步Buck芯片的自舉電容原理解析》丟在群里。

不祥的預感

說時遲，那時快！腦子里突然有一種不好的感覺：好像有哪里不對，哪里有問題。這種不好的感覺一直縈繞著我。

經過這兩天的反思，我終于找到答案了。原來是2022年3月份公眾號上發的第一篇關于異步Buck自舉電容的文章《3句話，讓你了解自舉電容的工作原理！》里面有錯誤的地方。去年有一位同學提醒過，但是時間久了，我給忘記了。

不知道看過的同學有沒有發現里面的問題。感興趣的同學，可以先行去看下這篇文章（文末點擊“原文鏈接”），思考下哪里有問題，再回來看這篇。

先說問題

我反復翻閱《3句話》這篇文章，后3小節是重點，分別講了充電回路、浮地驅動和持續到通。這里沒問題，問題處在充電回路的細節描述上。

如上圖，這里的Cboot充電回路 和電感放電回路，單獨來看都沒有問題。但是放在一起，就有問題了。因為二極管D1是單向導通，如藍色箭頭，在D1導通時，A點電位為負值，如-0.7V。此時SW的B點同樣也是-0.7V，這樣D2是不會導通的，除非D2的陰極電壓更低，這是不符合邏輯的。

但紅色箭頭這個充電回路沒有問題，是真實存在的，只是需要滿足一定條件才啟用，這里并沒有講清楚。紅色箭頭的路徑并不是Cboot充電的唯一路徑，這里也沒有講清楚。下面我們展開討論下。

一般情況

問題既然指出來，那正確的該是怎樣的呢？

如上圖所示，一般情況下，在上管關斷的Toff階段，下管續流，Cboot充電回路如紅色路徑所示。注意，這里我說的是通常情況，自然也有“非一般”情況。

非一般情況

上面提到的“非一般”情況，是什么情況呢？

當Vin和Vout電壓將近，SW占空比接近100%，這意味著在一個開關周期內，上管的Ton占據絕大部分時間，Toff非常短，這樣下管導通時間極短，Toff階段Cboot充電的能量小于Ton階段Cboot消耗的能量。如此一來，自舉電容Cboot上的電壓會持續下降。當Cboot電壓下降至上管驅動電路的UVLO門限值時，上管被迫關斷，結束電感的充電；接著下管會導通，電感放電。

如果是僅僅這樣，那還好，頂多就是輸出電壓Vout不夠，達不到預定的值。但實際情況往往更惡劣！

上管被迫關閉后，下管導通，電感放電，Vout下降，此時又會給Cboot充電，Cboot上的電壓回升。在經歷的Toff后，Cboot電壓又大于UVLO，上管驅動電路工作，上管導通，Vout又上升……如此循環往復，Vout反復振蕩，直至Cboot的電壓完全低于UVLO，Vout才停止振蕩。

如何解決

上面Vout反復振蕩的問題已經出來了，如何避免這種情況出現？

TI這顆異步BuckLMR16006給出的解決方案是增加自舉電容的電壓監控，當Cboot的電壓低于UVLO（如3V）時，強制關閉上管，并將內部集成一個小MOS導通，用于補充Cboot的電量。

我翻譯的不一定有你理解的好，詳細的可以看下Datasheet上的描述。

所以，下圖這個Cboot充電回路是有用的，但不是一直啟動，是在滿足一定條件下被觸發。這個條件就是Cboot電壓低于UVLO。而引發這個條件的誘因之一是：當Vin和Vout電壓將近，SW占空比接近100%。

注意，這里我說的是誘因之一，其他誘因也會觸發。其他的情況具體是什么，這里不做展開，同學們可以自行研究。

當Cboot電壓高于UVLO時，Cboot的充電回路還是按照“一般情況”來走。

一通分析下來，我還有個疑問：框圖這里D2的存在，我懷疑有問題。這個作為開口項，我需要再確認下。

總 結

今天先聊到這里，梳理下今天討論的內容：

①先說明前面文章存在的問題；

②更正“一般情況”下Cboot的充電回路；

③針對“非一般”情況，說明可能存在的風險，并結合芯片Datasheet給出解決方案；

④明確開口項問題。

怎么樣？一個簡短的問題，給出的回答可淺可深。我的助攻只能到這里，能否晉升到陸地神仙境，一劍開天門，就看你的造化了！

審核編輯：湯梓紅