原文地址:http://www.elecfans.com/dianyuan/573111.html
電荷泵,也稱為開關(guān)電容式電壓變換器,是一種利用所謂的“快速”(flying)或“泵送”電容(而非電感或變壓器)來儲能的DC-DC(變換器)。
定義:也稱為開關(guān)電容式電壓變換器,是一種利用所謂的“快速”(flying)或“泵送”電容(而非電感或變壓器)來儲能的DC-DC(變換器)。它們能使輸入電壓升高或降低,也可以用于產(chǎn)生負(fù)電壓。其內(nèi)部的FET開關(guān)陣列以一定方式控制快速電容器的充電和放電,從而使輸入電壓以一定因數(shù)(0.5,2或3)倍增或降低,從而得到所需要的輸出電壓。這種特別的調(diào)制過程可以保證高達(dá)80%的效率,而且只需外接陶瓷電容。由于電路是開關(guān)工作的,電荷泵結(jié)構(gòu)也會產(chǎn)生一定的輸出紋波和EMI(電磁干擾)。
DC-DC:直流-直流轉(zhuǎn)換模塊
電荷泵的基本原理是,通過電容對電荷的積累效應(yīng)而產(chǎn)生高壓,使電流由低電勢流向高電勢。
通俗來講就是給電容充電,把電容從充電電路取下以隔離充進的電荷,然后連接到另一個電路上,傳遞剛才隔離的電荷。
形象地來說,可以把這個傳遞電荷的電容看成是“裝了電子的水桶”。從一個大水箱把這個桶接滿,關(guān)閉龍頭,然后把桶里的水倒進一個大水箱。
最簡單的電荷泵:跨接電容A端通過二極管接Vcc,另一端B端接振幅Vin的PWM方波。當(dāng)B點電位為0時,A點電位為Vcc;當(dāng)B點電位上升至Vin時,因為電容兩端電壓不變,此時A點電位上升為Vcc+Vin。
所以從圖中可知,A點的電壓就是一個PWM方波,最大值是Vcc+Vin,最小值是Vcc。(假設(shè)二極管為理想二極管)。