ZHCADD2 November 2023 LM5113-Q1 , LMG1205 , LMG1210
针对自举过充的一个常见、简单的选择是将一个击穿电压 (Vz) 约为 5V 的齐纳二极管与 Cboot 并联。一旦 Cboot 充电至 Vz,而不是对 Cboot 充电,齐纳二极管中就会消耗任何多余的电荷。
与前面讨论的自举选项相比,齐纳二极管方法可防止 Cboot 电压在所有条件下超过 Vz。此外,5V 至 6V 齐纳二极管具有非常小的温度系数。因此,齐纳二极管方法在不同负载和温度条件下都是可靠的。
使用这种方法的另一个好处是齐纳二极管允许某种程度的过充。少量过充是有益的,因为过充可以抵消自举二极管中的压降。消除压降会增加自举电压,并降低高侧 FET 中的传导损耗。
使用齐纳二极管方法也有缺点。首先,齐纳二极管不会立即转换为击穿电压或从击穿电压转换。齐纳二极管数据表通常包含反向电压与电流间的关系 图。这个曲线有一个拐点,这会导致齐纳电压发生极端变化,具体取决于它必须灌入的电流。这一缺点需要加以权衡:低 Vz 齐纳二极管在标称电压下具有更多漏电流,但 Vz 较高的二极管会钳位在更高电压下。如果齐纳二极管具有足够低的 Vz 来防止过充电,则始终会在标称电压下增加漏电流。
其次,如果限制 Iboot 的自举电阻较低,则齐纳二极管的功率耗散会过高。齐纳二极管耗散的功率是 Vz 和 Iz 的乘积。当自举电压超过齐纳二极管的击穿电压时,Iz 接近 Iboot。如果 Iboot 大于 2A,则瞬时功率耗散将超过 10W。如果超过额定值,高功率耗散会影响效率并损坏齐纳二极管。