自举电路是如何“顶”电压的?这个问题,我的总结是主要有下面2个要点:
电容具有存储电荷的能力,即电容两端电压不能突变;
电容的一个电极对参考地之间的电压可以突变;
下图是一种典型的自举电路图,二极管D1称自举二极管,电容C1称自举电容,电阻R1为限流电阻。开关K1在这里只是为了说明简单,实际使用时一般为电子开关管,如IGBT, MOSFET,三极管等,且会比这复杂。
该电路的工作原理说明如下:
1)开始时开关与参考地之间接通,电源V1通过D1、R1对电容C1充电至电压约等于V1。
2)开关与参考地之间断开后马上与电源V2接通,此时电容与开关相连的电极电压由0V变成V2。由于电容电压不能马上突变,此时电容另一极的电压同时由V1变成V1+V2。这时该电压的电位比电源V1还大,二极管的作用就是防止电压反灌到电源。下图是二极管阴极对参考地的电压波形。
以上过程就是自举电路的一个工作周期。作一个简单的比喻就是,自举好像是有一盆水先放在地面上,然后被人端了起来,这时这盆水的水面离地距离变大了,但还是那盆水。