自举电路（Bootstrap Circuit）是一种利用电容储能和反馈机制提升电压或扩展驱动能力的常见电路，多用于功率开关器件（如MOSFET、IGBT）的高端驱动、放大器偏置或升压转换器中。以下是一个典型的自举驱动电路示例及其工作原理：

自举电路图示例（高端N-MOS驱动）

         +Vcc
          |
          D1 (自举二极管)
          |  
          C1 (自举电容)
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   +------+------+
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   R1    Q1     Load
 (栅极电阻) (N-MOSFET)  |
   |      |      |
  PWM信号输入    GND

关键元件及作用

1. 自举电容（C1）：

   • 储能作用：在低端开关导通时（Q1关闭），通过二极管D1从电源（+Vcc）充电至接近Vcc的电压。
   • 电压提升：当Q1开启时，电容C1的负极被拉高到负载电压，其正极电压升至Vcc + 负载电压，为高端驱动提供足够的高电平。

2. 自举二极管（D1）：

   • 单向导通：防止电容C1在Q1导通时向电源反向放电。
   • 快速恢复特性：确保高频开关下的效率。

3. 栅极电阻（R1）：

   • 限流作用：控制MOSFET栅极充放电速度，减少开关损耗和噪声。

工作原理

1. 初始状态（Q1关闭）：

   • 低端电路导通（如通过另一个开关管），负载端电压接近GND。
   • 电源+Vcc通过D1向C1充电，C1两端电压接近Vcc。

2. Q1开启阶段：

   • PWM信号驱动Q1栅极，负载端电压上升至接近+Vcc。
   • 此时C1负极电压被拉高至+Vcc，其正极电压升至Vcc + C1存储电压 ≈ 2Vcc，从而提供足够的高电压驱动Q1栅极，确保完全导通。

3. 周期性刷新：

   • 在Q1关闭期间，C1再次通过D1充电，补充电荷以维持下一周期工作。

应用场景

• 电机驱动（H桥电路）：驱动高端N-MOSFET。
• 开关电源：升压转换器（如BOOST拓扑）。
• 音频放大器：提升输入级偏置电压，增加线性度。

设计注意事项

1. 电容选择：

   • 容量需满足开关频率下的电荷需求，通常为0.1μF~10μF。
   • 耐压值需高于2×Vcc。

2. 二极管选型：

   • 快速恢复二极管（如FR107）或肖特基二极管，减少反向恢复损耗。

3. 刷新频率：

   • 自举电容需周期性充电，适用于高频开关场景（>1kHz），不适用于静态或极低频电路。

如果需要具体某一类自举电路的详细图解或公式推导，可进一步说明应用场景！