自举电路的工作原理和经典应用
自举电容的核心原理是：电容两端电压不能突变。
从这句话中，我们可以获取到两个关键字：两端电压、不能突变。
两端电压指的是电容一边相对另一边的电压，我们知道电压本身就是个参考值(一般认定参考gnd，认定gnd点平为0v)。
不能突变则指电容两端电压变化时，必然需要1个大于0s的时间。根据电容的公式i=c*du/dt，得知，du/dt=i/c，故电容两端电压从0升到vdd时，取决于电流和电容的比值。容值一定时，电流越大，电压上升的越快。电流一定时，容值越小，电压上升的越快。
简单的自举电容模型?
假如，只有个6v的电源，但是我们想输出12v的电压，相对简单的方法就是应用自举电路，如下图中的电路，(认为器件均为理想模型)，二极管d1和电容c1就构建了自举电路。
1.a状态为默认状态，此时开关a闭合，开关b断开，q1导通，c1负极与地导通，电流从电源vdd出发，通过d1，经过c1，经过q1，再流回电源vdd。达到稳态后，电容上端对地电压为6v，下端对地电压为0v。
2.当开关b闭合，开关a断开，q1截止，电容下端电压与电源正极直连，此时电容下端对地电压等于电源正极对地电压，为6v。由于电容两端电压不能突变，电容上端相对电容下端，电压为6v，电容下端相对地，电压为6v。所以电容下端相对地，电压成了12v。由于d1的反向截止作用，使得电容上端对地电压可以保持在12v。
实际的模型中，由于反向二极管和mos管均存在微弱的漏电，自举电路需要不断切换状态来对自举电容充放电，来保证电压被长时间抬起来。且自举电路的供电能力取决于自举电容的大小。
自举电路的经典应用
在很多buck或者boost电源芯片的手册中，我们都能看到自举电容的应用。我们打开ti厂家的bq25895充电芯片(内含buck)的器件手册，如下，红色框框中47nf电容即为自举电容。
继续往后看，打开bq25895的内部框图，就可以看到芯片内部的自举电路设计。如图中，假设vbus为5v，vregn为电源输出，输出电压小于5v，q2和q3导通条件为vgs > 4v。
首先你要明白，高电压很容易产生低电压(比如电阻分压)，但是低电压产生高电压就需要额外的措施。所以下图中，5v的vbus输入可以很容易产生低于5v的vregn输出。
那么在下图中，我们可以看到，对于q3而言，s极接地，g极电压直接由vregn驱动，vregn可以轻易产生小于5v的电压在q3的g极和s极，所以q3很容易导通。
而对于q2而言，由于s极未接地，若要保证q2导通，则要求q2的g极电压必须比s极电压高4v，才能满足q2 vgs>4v的条件。若s极电压为0v，vregn可以轻松导通。若s极为5v，则g极电压必须为9v，而vregn最大不超过5v，怎么办呢?
自举电路的作用就彰显出来了。
还是如上图，首先vregn产生小于5v的电压，让q3导通，同时vregn通过二极管d，自举电容c，以及导通的q2构成对地回路，电容c开始充电，充电完成后，电容两端电压几乎等于vregn(忽略二极管d的导通压降)，由于电容c并联在q2的g极和s极上，对于q2来讲，vgs两端电压同样可以达到vregn，从而使得q2可以导通。
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1.a状态为默认状态，此时开关a闭合，开关b断开，q1导通，c1负极与地导通，电流从电源vdd出发，通过d1，经过c1，经过q1，再流回电源vdd。达到稳态后，电容上端对地电压为6v，下端对地电压为0v。
2.当开关b闭合，开关a断开，q1截止，电容下端电压与电源正极直连，此时电容下端对地电压等于电源正极对地电压，为6v。由于电容两端电压不能突变，电容上端相对电容下端，电压为6v，电容下端相对地，电压为6v。所以电容下端相对地，电压成了12v。由于d1的反向截止作用，使得电容上端对地电压可以保持在12v。
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继续往后看，打开bq25895的内部框图，就可以看到芯片内部的自举电路设计。如图中，假设vbus为5v，vregn为电源输出，输出电压小于5v，q2和q3导通条件为vgs > 4v。
首先你要明白，高电压很容易产生低电压(比如电阻分压)，但是低电压产生高电压就需要额外的措施。所以下图中，5v的vbus输入可以很容易产生低于5v的vregn输出。
那么在下图中，我们可以看到，对于q3而言，s极接地，g极电压直接由vregn驱动，vregn可以轻易产生小于5v的电压在q3的g极和s极，所以q3很容易导通。
而对于q2而言，由于s极未接地，若要保证q2导通，则要求q2的g极电压必须比s极电压高4v，才能满足q2 vgs>4v的条件。若s极电压为0v，vregn可以轻松导通。若s极为5v，则g极电压必须为9v，而vregn最大不超过5v，怎么办呢?
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