
Was bedeutet „Regeneration“ des Bootstrap überhaupt?
Der Bootstrap-Kondensator (Cboot) wird nicht aktiv geladen, sondern passiv:
Er lädt sich nur dann, wenn
der SW-Knoten nahe GND liegt
also der Low-Side-MOSFET leitet
Dann fließt Strom:
Code kopieren
VCC → Bootstrap-Diode → Cboot → SW (≈ GND)
Regeneration = Nachladen von Cboot
Ohne diese Phase verhungert der Bootstrap.

Zusammenhang Duty-Cycle ↔ Regeneration
Für einen idealen Buck gilt näherungsweise:
Bei 12 V → 3,3 V:
Duty-Cycle ≈ 27 %
Low-Side-Zeit ≈ 73 % → gute Regeneration
Bei 12 V → 5 V:
Duty-Cycle ≈ 42 %
Low-Side-Zeit ≈ 58 %
Klingt erstmal unkritisch – aber:
In der Realität:
Dead-Time
Mindest-On/Off-Zeiten
Skip- / Burst-Mode
Stromregelung
Lastsprünge (LTE!)
→ Die effektive Zeit, in der SW wirklich ruhig nahe GND ist, ist viel kürzer.

Was bedeutet „schlechte Regeneration“ konkret?
Mit zu kleinem Cboot (1 nF) passiert Folgendes:
a) Zu wenig Energiereserve
Gespeicherte Energie:
Bei 1 nF, 4 V:
Das reicht:
für ein paar Gate-Ladungen
nicht für:
Treiberlogik
Leckströme
Miller-Ströme
längere HS-On-Zeiten
b) Nachladen ist zeitlich limitiert
Wenn:
HS lange an
LS nur kurz
SW wegen Ringing / Stromfluss nicht sauber auf 0 V
dann:
Bootstrap-Diode leitet nur kurz
Cboot wird nicht voll nachgeladen
jede Periode startet mit weniger Energie

V_BST driftet zyklisch nach unten
Das ist schlechte Regeneration.

Warum sieht man das nicht sofort im Oszillogramm?
Weil das Scope zeigt:
einen Zyklus
einen Moment
eine Temperatur
Was man nicht sieht:
Drift über Sekunden / Minuten
steigende Leckströme bei Hitze
Duty-Cycle-Jitter
Skip-Mode-Artefakte
Das ist ein langsamer Instabilitätsprozess, kein harter Fehler.

Warum führt schlechte Regeneration zum Durchbrennen?
Jetzt der entscheidende Teil.
a) HS-MOSFET wird nicht voll durchgesteuert
Sinkt V_BST:
Gate-Spannung ↓
MOSFET arbeitet im Linearbereich
R_DS(on) ↑↑
Verlustleistung:
Bei LTE-Peaks → massiv.
b) Positive Rückkopplung (der Killer)
MOSFET wird warm
R_DS(on) steigt
Verluste steigen
Temperatur steigt weiter
Leckströme im Treiber ↑
Bootstrap wird noch stärker belastet

Thermisches Durchgehen
Das ist der Punkt, an dem:
das Fiepen lauter wird
Regelung „zittert“
der IC stirbt

Warum stirbt er plötzlich – nach Jahren?
Weil das System:
jahrelang im Grenzbetrieb lief
jede Alterung hilft:
MLCC-Kapazitätsverlust
Lötstellen-Stress
Silizium-Degradation
höhere Umgebungstemperatur
Irgendwann:
ein LTE-Burst
hohe Umgebungstemperatur
ungünstiger Duty-Cycle
→ Point of no return

Kurzfassung in einem Satz
Schlechte Regeneration bedeutet: Der Bootstrap-Kondensator kann sich zwischen zwei High-Side-Phasen nicht mehr vollständig erholen – dadurch sinkt die Gate-Spannung, der MOSFET läuft im Verlustbetrieb und stirbt durch thermisches Durchgehen.