ZHCADD2 November 2023 LM5113-Q1 , LMG1205 , LMG1210
針對(duì)自舉過充的一個(gè)常見、簡單的選擇是將一個(gè)擊穿電壓 (Vz) 約為 5V 的齊納二極管與 Cboot 并聯(lián)。一旦 Cboot 充電至 Vz,而不是對(duì) Cboot 充電,齊納二極管中就會(huì)消耗任何多余的電荷。
與前面討論的自舉選項(xiàng)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(shù)。因此,齊納二極管方法在不同負(fù)載和溫度條件下都是可靠的。
使用這種方法的另一個(gè)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?yàn)檫^充可以抵消自舉二極管中的壓降。消除壓降會(huì)增加自舉電壓,并降低高側(cè) FET 中的傳導(dǎo)損耗。
使用齊納二極管方法也有缺點(diǎn)。首先,齊納二極管不會(huì)立即轉(zhuǎn)換為擊穿電壓或從擊穿電壓轉(zhuǎn)換。齊納二極管數(shù)據(jù)表通常包含反向電壓與電流間的關(guān)系 圖。這個(gè)曲線有一個(gè)拐點(diǎn),這會(huì)導(dǎo)致齊納電壓發(fā)生極端變化,具體取決于它必須灌入的電流。這一缺點(diǎn)需要加以權(quán)衡:低 Vz 齊納二極管在標(biāo)稱電壓下具有更多漏電流,但 Vz 較高的二極管會(huì)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(huì)在標(biāo)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(huì)過高。齊納二極管耗散的功率是 Vz 和 Iz 的乘積。當(dāng)自舉電壓超過齊納二極管的擊穿電壓時(shí),Iz 接近 Iboot。如果 Iboot 大于 2A,則瞬時(shí)功率耗散將超過 10W。如果超過額定值,高功率耗散會(huì)影響效率并損壞齊納二極管。