下圖顯示了不同 PWM 占空比下 10kHz 和 100kHz PWM 的 AVDD 自舉電源電壓。自舉電源使用 LMG2100R044 集成式自舉二極管、外部自舉電容器 C41 (100nF)、C40 (4.7μF) 和限流電阻器 R15 (3Ω) 實(shí)現(xiàn)。自舉電源驅(qū)動 LMG2100R044 高側(cè) GaN-FET，其典型柵極電荷為7.3nC；并為 AMC0106M05 供電，5V 時其典型電源電流為 6.5mA。

作為最差條件，自舉電源在 10kHz 和 100kHz PWM、50% 占空比和恒定 95% 占空比下進(jìn)行了測試。

圖 4-15 和 圖 4-16 從 Tektronix MDO4104B-3 示波器的 csv 文件生成，使用 TMDP0200 差分探頭在 75V 靈敏度和 5MHz 帶寬下進(jìn)行。

黑色跡線顯示了以懸空模擬 GND (AGND) 為基準(zhǔn)的 AVDD 電壓。紅色跡線顯示了相對于系統(tǒng) GND 的 AGND 共模電壓。系統(tǒng) GND 也等于 AMC0106M05 的邏輯 GND (DGND) 和 MCU GND。

圖 4-17 顯示，對于給定的限流電阻器 (R15)，平均自舉電壓隨著 PWM 開關(guān)頻率的降低而下降。在較低 PWM 頻率下，自舉電容器必須支持高側(cè) FET 的較長導(dǎo)通時間，因此平均電壓降低。高占空比意味著高側(cè) FET 的導(dǎo)通時間較長、自舉電容器的充電時間較短，在此條件下可以看到 R15 的影響。R15 可限制自舉電容器的充電電流。因此，在占空比較長的情況下，自舉電容器的電壓會變低?？梢酝ㄟ^降低 R15 的值來補(bǔ)償此影響。

圖 4-18 顯展示了自舉電容器兩端的峰-峰值紋波電壓與占空比的函數(shù)關(guān)系。同樣，由于高側(cè) FET 的導(dǎo)通時間較長、自舉電容器的刷新時間較短，紋波電壓會隨著 PWM 占空比而升高。在計算平均自舉電壓中，忽略了瞬態(tài)過沖和下沖。過沖和下沖由差分電壓探頭的有限共模抑制引起，而非由自舉電源引起。

AMC0106M05 AVDD 電源的建議工作電壓范圍較寬，為 3V 至 5.5V。因此，上圖中所示的自舉電源始終滿足 AMC0106M05 要求。但是，在由 LMG2100R044 GaN-FET 自舉電源供電時，LMG2100R044 UVLO 功能的最大下降沿閾值為 3.7V。典型閾值為 3.0V。對于所需的 PWM 頻率和相應(yīng)的最大 PWM 周期，需要考慮這一點(diǎn)。

可以使用較小的自舉電阻器來增加高占空比下的最小自舉電壓。但是，自舉電阻器對峰值充電電流有影響。LMG2100R044 內(nèi)部自舉二極管信號路徑的典型動態(tài)電阻為 1.85Ω。內(nèi)部電阻必須增加到外部自舉電阻 R15 以獲得有效自舉電阻。