capacitor bootstrap

Su pregunta es buena, aunque sea breve.

Lingüísticamente, la palabra "bootstrap" viene de "ponerse en marcha", lo cual, por supuesto, en la práctica es una tontería, pero le da una pista al propósito, una vez que le queda más claro cómo funcionan los condensadores, cuando están conectados a un señal de onda cuadrada.

Lo que sucede es que hay un diodo en el sistema que obliga a que la "parte superior" del capacitor de arranque sea al menos VCC, porque cuando está más bajo, el diodo conducirá. (Técnicamente, la parte superior del capacitor será (VCC - Vf (diodo)), pero en estos sistemas intentarán hacer que el diodo avance la tensión a 0.2 V o menos en todas las situaciones prácticas, por lo que en la mayoría de los casos es insignificante).

Desde aquí se vuelve un poco teórico, ya que no quiero seguir diciendo "En la práctica, por supuesto, con fugas y comportamiento imperfecto ...", así que no es todo en blanco y negro, pero los principios sostienen.

Ahora, cuando la parte superior de ese capacitor sube por encima de VCC, el diodo bloqueará la corriente (se convertirá en polarización inversa) y permitirá que esa parte del capacitor permanezca a este voltaje más alto.

Un capacitor es un dispositivo de almacenamiento de voltaje, para ponerlo en las palabras más simples, por lo que primero trata de mantener igual la diferencia de voltaje entre sus pines. De la misma manera que un inductor es un dispositivo de almacenamiento actual, querrá que la corriente a través de él permanezca igual, si puede ayudarlo. Pero eso no es tan importante ahora.

Por lo tanto, si mueves el pin inferior a un voltaje más alto que el que está, la parte superior saltará en la misma cantidad, siempre que nada en el sistema lo impida, por supuesto. De la misma manera, si cambia la parte inferior a un voltaje más bajo, la parte superior saltará hacia abajo en la misma cantidad.

Entonces, ahora el chip conecta la parte inferior del condensador a una señal que alterna entre 0 y VCC, o entre dos voltajes muy rápidamente.

Si asumimos que comenzamos con la parte superior del condensador en VCC y la parte inferior a 0V, y solo el diodo conectado a la parte superior, nada más, entonces si el primer interruptor cambia la parte inferior de 0V a VCC, la parte superior Saltará la misma cantidad. Debido a que el diodo no expulsará la energía extra, ahora los saltos superiores de VCC a 2 * VCC.

Ahora, de repente tienes un voltaje doble para alimentar los circuitos internos. Luego hay algunas cosas internas que toman ese voltaje y lo colocan en un búfer de energía pequeño, probablemente a través de otro diodo en otro capacitor, o algún sistema similar.

Luego, si la parte inferior cambia hacia atrás, la parte superior del condensador también cae de nuevo. Si se quitó un poco de energía, la parte superior estará debajo de VCC y el diodo simplemente la llenará nuevamente. Luego, en el siguiente cambio: Boom doble VCC nuevamente.

Debido a que esta señal de 2 * VCC se rectifica en un pequeño búfer, tiene un suministro pequeño pero constante dentro del chip que está bastante por encima de VCC.

Ahora vienen los N-MOSFET: un N-MOSFET es más fácil de alcanzar a un Rds más bajo (encendido) que un P-MOSFET de tamaño similar (para decirlo de manera extremadamente simple), así que para gente de alta potencia Prefiero usar N-MOSFETs.

Pero, para activar un N-MOSFET, debe conducir la compuerta con un voltaje por encima del voltaje que está en su Fuente. Entonces, si el MOSFET superior es un N-MOSFET, impulsando la carga, su fuente irá a VCC cada vez que se encienda, o al menos, eso es lo que quiere que suceda, porque no quiere pérdidas en ese transistor. Para poder tener un N-MOSFET encendido, mientras que su Fuente está en VCC, necesita conectar la Puerta a un voltaje más alto que VCC, por lo que el chip necesita ese suministro de un voltaje más alto.

De la hoja de datos del convertidor reductor MP1482 , necesita un capacitor de arranque, entre el pin SW y el pin BS de la puerta N-Mosfet. Este capacitor de arranque, permite mantener el voltaje de la puerta MOSFET del lado alto mayor que el voltaje de entrada. Como puede ver en la figura 1 de la hoja de datos, hay un diodo conectado al pin BS que permite cargar el condensador de refuerzo cuando el SW es bajo.