汽车电子专业知识篇（九）-charge pump的原理介绍

1   电荷泵是什么？

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

电荷泵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或放电，从而使输入电压以一定因数（比如1/2，2或3）倍增或降低，最终得到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证80%以上的效率，而且只需外接陶瓷电容。

2   电荷泵的原理

电荷泵的基本原理是，通过电容对电荷的积累效应产生高压，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。

举个形象的例子，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另外一个大水箱。

如下图最简单的电荷泵，假设二极管为理想二极管。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。所以从图中可知，A点的电压就是一个PWM方波，最大值是Vcc+Vin&#

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