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Mini DIP (SPM3) Application Note (2012-07-09)
ground (either through the low-side or the load), the bootstrap capacitor (C BS ) is charged through the
bootstrap diode (D BS ) and the resistor (R BS ) from the V CC supply.
8.2 Initial Charging of Bootstrap Capacitor
An adequate on-time duration of the low-side IGBT to fully charge the bootstrap capacitor is required
for initial bootstrap charging. The initial charging time (t charge ) can be calculated from the following equation:
? ln(
t ch arg e ? C BS ? R BS ?
1
?
V CC
V CC ? V BS (min) ? V f ? V LS
)
(8.1)
Vf = Forward voltage drop across the bootstrap diode
V BS(min) = The minimum value of the bootstrap capacitor
V LS = Voltage drop across the low-side IGBT or load
?? = Duty ratio of PWM
P
D BS
V cc
IN
VB
HO
V PN
R BS
C BS
COM
VS
V C C
U , V, W
V in(L)
V cc
V cc
IN
COM
O ut
V BS
ON
(a) Bootstrap circuit
N
V IN (L)
(b) Timing chart of initial bootstrap charging
Figure 8.1 Bootstrap circuit operation and initial charging
8.3 Selection of a Bootstrap Capacitor
The bootstrap capacitance can be calculated by:
C BS ?
I leak ? ? t
? V
(8.2)
Where ? t = maximum ON pulse width of high-side IGBT
? V = the allowable discharge voltage of the C BS.
I leak = maximum discharge current of the C BS mainly via the following mechanisms :
Gate charge for turning the high-side IGBT on
? 2008
FAIRCHILD SEMICONDUCTOR - Smart Power Module
38
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