电荷泵

电荷泵可分为：1。

开关调节器增压泵。

2.未调整的电容电荷泵3.可调电容电荷泵电荷泵的工作原理是首先存储能量，然后以受控方式释放能量，以获得所需的输出电压。

开关稳压器增压器使用电感器来存储能量，而电容式电荷泵使用电容器来存储能量。

电荷泵转换器的基本工作原理如图所示。

它由一个振荡器，一个逆变器和四个模拟开关组成。

两个外部电容器C1和C2形成电荷泵电压反转电路。

振荡器输出的脉冲直接控制模拟开关S1和S2;该脉冲由逆变器反相以控制S3和S4。

当S1和S2关闭时，S3和S4断开;当S3和S4关闭时，S1和S2断开。

当S1和S2闭合且S3和S4断开时，输入正电压V +对C1充电（正上和下），C1上的电压为V +;当S3和S4闭合时，S1和S2断开，C1为C2放电（上正负），C2上充电的电压为-VIN，即VOUT = -VIN。

当振荡器以更高的频率连续控制S1，S2和S3，S4的闭合和断开时，输出端可输出转换后的负电压（电压转换率可达到约99％）。

从图3中可以看出，电荷泵电压逆变器没有被调节，也就是说，当存在负载电流时，输出电压将改变。

输出电流与输出电压曲线（输出特性）称为输出特性曲线，其特征在于输出电流越大，输出电压变化越大。

输出电流和输出电压之间的关系通常由输出电阻Ro表示。

如果输出电压从零变为Io并且输出电压变为ΔV，则输出电阻Ro为：Ro =ΔV/ Io输出电阻Ro越小，输出电压变化越小并且输出特性越好。

电荷泵通常用于双电压或反向电压DC-DC转换。

电荷泵电路使用电容器作为能量存储和传输能量的中介。

随着半导体技术的进步，新型电荷泵电路的开关频率可达到1MHz。

电荷泵有两种基本电路类型：双电压型和背压型。

电荷泵电路主要用于电压逆变器，即输入正电压和输出为负电压。

在电子产品中，通常需要正电源和负电源或几种不同的电压来供电。

对于电池供电的便携式产品，电池数量增加。

它将不可避免地影响产品的体积和重量。

电压反转电路无需便携式产品中的电池组。

由于工作频率为2至3MHz，电容很小，可以使用多层陶瓷电容器（小损耗，低ESR），这不仅提高了效率和噪声，而且还减少了电源空间。

虽然一些DC / DC转换器除了升压和降压电路之外还可以形成电压反转电路，但电荷泵电压逆变器仅需要两个外部电容器。

电路最简单，尺寸小，转换效率高。

它具有高功耗和低功耗，因此被广泛使用。

目前，许多集成电路使用单个电源来简化电源，但仍有许多电路需要正负电源才能工作。

例如，D / A转换器电路，A / D转换器电路，V / F或F / V转换电路，运算放大器电路，电压比较器电路等。

自INTERSIL开发ICL7660电压逆变器IC以来，使用它来获得负电源非常简单。

20世纪90年代以后，开发出具有电压调节的电压反转电路，以改善负电源的性能。

对于电池供电的便携式电子设备，使用电荷泵转换器来获得负电压或双电源不仅可以减少电池数量，减小产品的尺寸和重量，还可以降低能耗（延长电池寿命）。

发挥重要作用。

今天的电荷泵可以提供高达250mA的电流，效率为75％（平均值）。

电荷泵主要用于需要电池的系统，例如蜂窝电话，寻呼机，蓝牙系统和便携式电子设备。

1.效率优先，考虑到尺寸2.输出电流的限制3.低输出纹波和噪声