高边MOS占空比一拉高，为什么栅极电压会慢慢掉？

半桥或者同步Buck调试时，有一种波形很有迷惑性。

占空比50%、70%都正常，继续往上拉到90%多，高边MOS的VGS开始慢慢往下掉；再高一点，HO甚至提前关掉。

如果Driver用的是传统Bootstrap供电，这时候先别急着换MOS。问题可能不是MOS打不开，而是高边驱动自己的“电池”快没电了。

高边MOS的Source跟着SW节点上下跳，Gate必须比Source再高出一段VGS才能把MOS打开。

Bootstrap Diode和Cboot就是用来生成这组浮动电源。SW/HS节点被低边拉低时，二极管导通，Cboot从VDD补电；高边打开以后，二极管反偏，Cboot自己给高边Driver和MOS Gate供电。

所以传统Bootstrap天然需要周期性的刷新机会。Infineon也明确指出，常规Bootstrap不能无限维持100%高边占空比。

图1：工艺/结构示意。

高边On-Time拉长以后，低边导通或SW节点处于足够低电位的时间越来越短。

这段时间太短，Cboot上一周期消耗掉的电荷就来不及完全补回来。

与此同时，高边导通期间还有Driver静态电流、Leakage、MOS Gate Charge等持续消耗电荷。TI的Bootstrap选型公式会把Qg、HB静态电流、漏电、开关频率和最大占空比一起算进去，而不是只给一个固定100nF。

图2：关键影响因素。

高边Source本身就在高速跳变。HO对地看起来可能很高，但真正决定MOS有没有充分打开的是Gate-to-Source Voltage。

用合适的差分探头看VGS，同时观察HB-HS，也就是Bootstrap Supply。

如果每次高边长时间导通时HB-HS持续下滑，最后接近Driver的HB UVLO阈值，然后HO被拉低，这条证据链就比较完整了。

图3：排查判断示意。

容量太小，单次高边导通就容易掉压；但无限加大Cboot也不是免费午餐。

TI提醒，过大的Bootstrap电容会带来更大的充电峰值电流，并可能在窄刷新窗口下更难充足。

先按MOS Qg、Driver耗电、频率和最大On-Time计算，再确认Bootstrap Diode压降、充电路径阻抗和低边刷新时间。

如果系统确实要求长时间接近或达到100% Duty Cycle，就要看Driver有没有Charge Pump、Active Bootstrap，或者改用独立隔离/浮动Bias，而不是继续靠一颗Cboot硬撑。

图4：实际处理建议。

声明：

本文由凡亿教育整理，转载请注明来源！

投稿/招聘/广告/课程合作/资源置换 请加微信：13237418207