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电荷泵是什么_电荷泵原理

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发表于 2020-9-10 12:38:07 | 显示全部楼层 |阅读模式

电荷泵是什么?

        电荷泵,也称为开关电容式电压变换器,是一种利用所谓的"快速"(flying)或"泵送"电容(而非电感或变压器)来储能的DC-DC(变换器)。

  定义:也称为开关电容式电压变换器,是一种利用所谓的"快速"(flying)或"泵送"电容(而非电感或变压器)来储能的DC-DC(变换器)。它们能使输入电压升高或降低,也可以用于产生负电压。其内部的FET开关阵列以一定方式控制快速电容器的充电和放电,从而使输入电压以一定因数(0.5,2或3)倍增或降低,从而得到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证高达80%的效率,而且只需外接陶瓷电容。由于电路是开关工作的,电荷泵结构也会产生一定的输出纹波和EMI(电磁干扰)。

DC-DC:直流-直流转换模块

  电荷泵原理

  电荷泵的基本原理是,通过电容对电荷的积累效应而产生高压,使电流由低电势流向高电势。

  通俗来讲就是给电容充电,把电容从充电电路取下以隔离充进的电荷,然后连接到另一个电路上,传递刚才隔离的电荷。

  形象地来说,可以把这个传递电荷的电容看成是"装了电子的水桶"。从一个大水箱把这个桶接满,关闭龙头,然后把桶里的水倒进一个大水箱。

最简单的电荷泵:跨接电容A端通过二极管接Vcc,另一端B端接振幅Vin的PWM方波。当B点电位为0时,A点电位为Vcc;当B点电位上升至Vin时,因为电容两端电压不变,此时A点电位上升为Vcc+Vin。

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