Part 01 前言

在很多采用高側N溝道MOSFET的BUCK電路中，自舉電路Bootstrap是不可或缺的一環。它巧妙地利用一個電容和一個二極管，為驅動高側MOSFET提供了高于輸入電壓的穩定電壓源。如果你多找幾個參考電路設計原理圖來看，會發現自舉電容一般會串聯一個不起眼的小電阻。那這個電阻究竟有什么用呢？又如何選型計算呢？

Part 02 電阻的兩大作用

1.抑制開關節點SW的電壓振鈴

這是串聯電阻的最主要的原因。當高側MOSFET準備導通時，自舉電容會通過驅動芯片的內部開關，將電荷快速注入MOSFET的柵極。電阻與MOSFET的輸入電容構成了RC網絡，這個電阻直接限制了柵極的充電電流，從而減緩了Q1的開啟速度。

為什么要減緩開啟速度？因為過快的開啟速度意味著極高的dV/dt，這會激發開關節點上的寄生電感和寄生電容，形成一個LC振蕩回路，導致SW節點在上升沿出現劇烈的電壓過沖和振鈴。這種振鈴不僅會帶來嚴重的電磁干擾問題，其過高的電壓尖峰甚至可能超過MOSFET的耐壓規格，導致元器件損壞。通過加入這個小電阻，我們可以有效地控制MOSFET的開啟dV/dt，抑制振鈴幅度。

2.限制自舉電容的浪涌充電電流

在系統首次上電或S2首次導通時，自舉電容是完全放電的。如果路徑中沒有串聯小電阻，當S2導通將SW拉至地時，VCC會通過D直接對一個近乎短路的電容充電，形成一個巨大的瞬間浪涌電流。這個浪涌電流可能會超過自舉二極管或驅動芯片內部路徑的最大電流承受能力，造成永久性損壞。RBOOT作為一個限流電阻，可以有效地將這個初始浪涌電流限制在一個安全范圍內。

Part 03 電阻阻值如何計算？

電阻的選型是一個權衡過程，其值不能太大也不能太小。如果RBOOT太大：充電時間常數過長，可能導致在最小的低側導通時間內，自舉電容來不及補充上一周期消耗的電荷，使得自舉電壓逐周期下降，最終觸發UVLO保護。如果RBOOT太小：對浪涌電流和SW振蕩的抑制效果不明顯，失去了其存在的意義。

總結來說計算RBOOT主要基于以下約束條件，即保證電容能充分充電，這是對電阻阻值的約束。我們必須保證充電時間常數遠小于低側MOSFET的最小導通時間。一般來說經過3個時間常數電容可以充至約95%的電量，基本滿足要求。

因此，我們得到如下關系：

Rother是路徑上的其他等效電阻，Cboot是自舉電容，Dmax是BUCK的開關占空比，fsw是開關頻率，有了這些參數就能算出電阻值了！