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什麼是電荷泵

開關電容式電壓變換器

電荷泵,也稱爲開關電容式電壓變換器,是一種利用所謂的“快速”或“泵送”電容(而非電感或變壓器)來儲能的DC-DC(變換器)。

電荷泵是一種直流-直流轉換器,利用電容器爲儲能元件,主要用來產生比輸入電壓大的輸出電壓,或是產生負的輸出電壓。其內部的FET開關陣列以一定方式控制快速電容器的充電和放電,從而使輸入電壓以一定因數(如0.5、2或3)倍增或降低,從而得到所需要的輸出電壓。這種特別的調製過程可以保證高達80%的效率,而且只需外接陶瓷電容。由於電路是開關工作的,電荷泵結構也會產生一定的輸出紋波和EMI(電磁干擾)。

電荷泵主要應用於電力、通信、電子設備等領域。與基於電感的開關電源變換器相比,電荷泵尺寸小,沒有電感器和變壓器所帶的磁場和EMI干擾。尤其是在集成電路中,與電感、變壓器相比,電容更容易與芯片集成,因此電荷泵被廣泛應用。