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[参考译文] LM2101:在直流高侧驱动器无开关的情况下、自举电压可保持稳定

Guru**** 2942630 points

Other Parts Discussed in Thread: LM2105, LM2101, LM2105EVM

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1652903/lm2101-bootstrap-voltage-holds-steady-under-dc-high-side-drive-without-switching

器件型号: LM2101
主题中讨论的其他器件: LM2105LM2105EVM

设置: 我使用 LM2105EVM 作为测试平台。 原始 LM2105 已移除、U2 位置组装了 LM2101。 还向 R10 添加了 2 Ω 电阻。 否则、电路板未进行修改。
正常运行(开关模式): 向高电平和低电平输入施加大约 100kHz 的 PWM 输入信号时、器件会按预期运行。 高侧和低侧输出经过适当调制、栅极驱动波形干净、并且在整个开关操作期间将自举电压 (VB−VS) 保持在 12V。
实验–直流高侧驱动: 为了表征直流高侧条件下的行为、使用静态直流高电平驱动高输入(无开关)、并且 没有向低输入施加信号。 基于 LM2101 的自举电路拓扑(仅依赖于无内部电荷泵的自举二极管和电容器 (CBOOT))、预期结果是 CBOOT 将通过高侧栅极驱动和存在的任何负载逐渐耗尽、最终导致高侧输出关断。
观察到的行为: 与预期相反、高侧输出持续保持导通状态、并且没有下降或关断的迹象。 自举电压(以差分方式测量,VB−VS)无限期地保持稳定在 12V。 没有观察到可能导致 CBOOT 电刷新的周期性开关或低侧导通事件、这与低电平输入未被驱动这一事实一致。
电路详细信息:
  • 电源电压 (VBAT):12V
  • 输出级:标准半桥配置
  • 自举电容器:每个 EVM 参考设计
  • 输入信号:正常模式下为 PWM (~100kHz);高输入时为直流高电平、低输入时无信号可供实验
  • 检查了进入 CBOOT 的所有潜在电荷馈送路径 — 未识别任何主动或寄生刷新机制
问题: 鉴于 LM2101 未包含内部电荷泵、在无低侧开关的静态直流高侧驱动条件下、自举电压无限期持续下去有什么机制? 如何在没有任何开关活动的情况下将 CBOOT 保持在 12V?
 
谢谢!
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    尊敬的 Lenio:  

    很抱歉耽误你的时间。 这种影响是奇怪的,因为我同意你,驱动器最终应该放电. 但是、由于 EVM 上的负载非常小且纯容性 (1nF)、并且由于驱动器仅提供将电容器完全充电所需的电流量、因此可能使用的电流不是很大。 由于 HO 保持高电平、一旦负载电容器充电、就不会提供电流、因此自举电容器不会放电。  

    最终、经过很长时间后、自举电容器可能会完全放电。  

    此致、

    Amy