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电荷泵
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发布时间:2019-02-28

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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

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

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

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

 

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