什么是自举二极管？它有什么用途？
更新时间：2025-12-04 09:52:01
晨欣小编
一、什么是自举二极管（Bootstrap Diode）
自举二极管（Bootstrap Diode）是用于自举电路（Bootstrap Circuit）中的关键元件。它通常与一个电容（自举电容 Bootstrap Capacitor）一起构成，用于在高端MOSFET驱动电路（特别是半桥、全桥电路）中，为高端栅极驱动器提供电压提升（Boost）。
简单说：
自举二极管的作用是“给自举电容充电”，让高端MOSFET的驱动电源能够“浮起来”，从而驱动比电源电压更高的高边MOSFET。
二、自举电路的基本结构
一个典型的半桥驱动电路如下：
VCC │ ┌┴┐ │D│ ← 自举二极管 └┬┘ │ │──────────┐ │ │ 自举电容 │ (Bootstrap Cap)│ │ │ ┌┴┐ ┌┴┐PWM信号 →│驱│ 高边 →│MOS│→ 输出节点 (Switch Node) │动│ └─┬┘ └┬┘ │ │ │ GND 低边MOS
三、自举二极管的工作原理
当低边MOSFET导通时：
输出节点（Switch Node）电压≈0V；
此时自举二极管导通，将VCC电压通过二极管充到自举电容上；
自举电容上电压≈VCC – VF（VF是二极管压降）。
当高边MOSFET要导通时：
输出节点上升到高电位；
自举二极管截止（因为电容的另一端也升高）；
自举电容的电压叠加在输出节点电压上，为高边驱动器提供一个比VCC高的栅极驱动电压；
从而保证高边MOSFET能完全导通。
四、自举二极管的主要用途
| 用途 | 说明 |
|---|---|
| 1. 提供高端驱动电压 | 通过充电电容，在输出节点电平升高时仍能保持足够的栅极驱动电压。 |
| 2. 隔离高低侧电压 | 自举二极管防止高侧电压回流，保护驱动芯片。 |
| 3. 提高系统效率 | 通过简化高端供电结构（不用独立浮动电源），降低成本与体积。 |
| 4. 稳定高频切换 | 在PWM频率较高时，能快速充放电以保持稳定的驱动能力。 |
五、典型应用场景
自举二极管几乎出现在所有高低边MOSFET桥式驱动电路中，例如：
DC-DC 升降压转换器（Buck/Boost）
单相/三相逆变器（Inverter）
电机驱动（BLDC、PWM 控制）
开关电源（SMPS）
功率放大器驱动
六、自举二极管的选型要点
选型时要考虑以下参数：
| 参数 | 要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 反向耐压 VRRM | ≥ 高边电压 + VCC | 防止击穿 |
| 正向电流 IF | ≥ 充电电流峰值 | 满足充电需求 |
| 反向恢复时间 trr | 尽可能短 | 高频驱动时减少损耗 |
| 正向压降 VF | 越低越好 | 提高自举电容充电电压 |
常见选择包括：
快恢复二极管（FRD）
肖特基二极管（Schottky Diode，低压应用）
集成在驱动IC内部的自举二极管（如 IR2110、IRS2003、DRV8305 等）
七、简单示意图（说明充放电过程）
下面是一张简化的自举电路原理图
售前客服