电荷泵

r囧r小猫 2022-11-05 05:28 53阅读 0赞

电荷泵，又称为电容式的开关稳压器，或开关电容DC-DC变换器，无感式DC-DC变换器

电荷泵采用电容作为开关和储能的元件

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0MTE4NTI3_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

如图所示，S1与S3闭合，S2与S4断开，则Vin给电容充电，而后S1与S3断开，S2与S4闭合，则电容放电，此时Vout=Vin，此时C成为飞跨电容

![20210304121122517.png][]

如图所示，S1与S3闭合，S2与S4断开，C1电容被充电，其电荷为上正下负，而后S1与S3断开，S2与S4闭合，则电容放电，此时C1上的电压没有变，C2的正端电位被定在GND，此时Vout=-Vin

此时为反压型电荷泵

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0MTE4NTI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

如上图所示，左边当S1与S3闭合，S2与S4断开，C1电容被充电，其电荷为上正下负，而后S1与S3断开，S2与S4闭合，则电容放电，此时C1上的电压没有变，C2与C1串联放电，即Vout=2Vin

如上图右半边所示（画错了，Vin和Vout的位置对调一下），左边当S1与S3闭合，S2与S4断开，C1与C2电容被充电，其电荷为上正下负，充电完毕每个电容上都有一半的Vin，放电时两个电容并联，将1/2的Vin送入Vout

注意：

1. 电荷泵的效率高于LDO，低于电感开关电源

2. 是用于整数倍的升压或降压

3. 由于电荷泵电容（外部电容）经常要倒换极性，因此优选陶瓷电容，不能选择电解电容（有极性的电容）

4. 优选ESR低的电容

5. 电荷泵电容（飞跨电容）容量越大，则其能够提供电流的能力越强

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0MTE4NTI3_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221023/fb2b16b2c6bf44ba90e576a125aaab23.png
[20210304121122517.png]: /images/20221023/fbe869b64ebb4cccb6e22885f5bda039.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI0MTE4NTI3_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221023/019084d03d544518833f6bbf696fb3a5.png