电荷泵原理
电荷泵的基本原理是,电容的充电和放电选用不同的衔接方法,如并联充电、串联放电,串联充电、并联放电等,完成升压、降压、负压等电压转化功用。

上图为二倍升压电荷示,为最简略的电荷泵电路。V2输出为方波信号,当V2为低电平的时分,V1经过D1、C1、V2对电容C2充电,C2两头电压上正下负;当V2为高电平输出的时分,V2输出电压与C1两头电压相叠加,经过D3对负载供电并对C2充电。假如疏忽二极管压降,则C2两头电压Vo = V2 + V1,其间V2为电压源V2的高电平输出电压。
因为电荷泵整个作业进程的中心部分为电容充放电进程,所以最重要的公式为电容充放电公式:I*T=ΔV*C,其间T为电容充放电周期,ΔV为每个充放电周期内电容两头电压动摇,I为充放电电流。
电荷泵以十分简略的电路能够完成升压、降压、负压等功用,所以各种不同的场合为电路扩展小功率电路。
电荷泵在电路中的效果
1.功率电路中的电荷泵
电荷泵的一个十分广泛的用处就是在由N沟道MOSFET构成的半桥电路中为上桥臂供给浮驱电压。典型接法如下图所示,图中红框内的二极管D及电容Cboot与主电路中半桥的下桥臂T1构成电荷泵。当半桥的下臂T1注册时,Vcc经过D与T1为电容Cboot充电;当T1关断T2导通时,Cboot为上臂T2供给MOSFET导通所必需的Vgs电压。这是因为T2在电路中的方位所决议的,当T2导通时,假如疏忽导通压降Vds,T2的源极电压Vs = Vr,所以假如想要饱满导通,加上T2门极上的驱动电压需满意Vg = Vr +Vgs,关于功率型N沟道MOSFET而言,Vgs一般需求15V左右。电荷泵以很少的元器件满意了这一规划要求,所以在此类使用中得到广泛使用。
