如何設(shè)置電荷泵的極性？電荷泵常見問題解答

電荷泵，也稱為開關(guān)電容式電壓變換器，是一種利用所謂的“快速”或“泵送”電容來儲能的DC-DC。為增進大家對電荷泵的認識，本文將對電荷泵的極性設(shè)置方法以及一些常見的電荷泵問題予以介紹。如果你對電荷泵具有興趣，不放繼續(xù)往下閱讀哦。

一、電荷泵如何設(shè)置極性

一般來說，電荷泵的極性可以通過改變其輸入和輸出之間的電流方向來設(shè)置。這些電流方向可以通過使用不同類型的半導體材料和構(gòu)造類型進行控制。以下是一些設(shè)置電荷泵極性的方法：1. 使用反向輸入在電荷泵的輸入端，安裝一個反向二極管。這將會使得電流的方向反轉(zhuǎn)，因此電荷泵的輸出極性也會相應(yīng)地反轉(zhuǎn)。這種方法適用于在電路中使用已有的電荷泵，但需要更改其輸出極性的情況。2. 更改元件的構(gòu)造類型電荷泵的構(gòu)造類型可以通過使用不同類型的元件來進行更改，從而更改其極性。例如，如果電荷泵中使用了P型半導體材料，則可以通過更換為N型半導體材料來制造一個固定的正向電荷泵，或者通過更換為P型半導體材料來制造一個固定的反向電荷泵。3. 修改電荷泵電路通過更改電荷泵電路的構(gòu)造，可以實現(xiàn)對其極性的控制。例如，在電荷泵的輸出端添加一個反向偏置，并相應(yīng)地調(diào)整輸入電容器的電容值，可以使電荷泵的輸出保持正向偏置。同樣地，通過添加正向偏置并調(diào)整輸入電容器的電容值，可以使電荷泵的輸出保持反向偏置。

二、電荷泵常見問題解答

1、電荷泵如何工作

電荷泵(開關(guān)電容)IC通過利用一個開關(guān)網(wǎng)絡(luò)給兩個或兩個以上的電容供電或斷電來進行DC/DC電壓轉(zhuǎn)換?；倦姾杀瞄_關(guān)網(wǎng)絡(luò)不斷在給電容器供電和斷電這兩個狀態(tài)之間切換。C1(充電電容)傳輸電荷，而C2(充電電容器)則儲存電荷并過濾輸出電壓。

額外的“快速電容”和開關(guān)陣列帶來多種好處。

2、電荷泵有哪些工作模式

電荷泵IC可以用作逆變器、分路器或者增壓器。逆變器將輸入電壓轉(zhuǎn)變成一個負輸出。作為分路器使用時，輸出電壓是輸出電壓的一部分，例如1/2或2/3。作為增壓器時，它可以給I/O帶來一個1.5X或者2X的增益。很多便攜式系統(tǒng)都是用一個單鋰離子電池或者兩個金屬氫化物鎳電池。因此當在2X模式下運行時，電荷泵可以給一般在3.3V到4.0V的范圍內(nèi)工作的白光LED供應(yīng)適當?shù)恼螂妷骸?

3、電荷泵的輸出電壓經(jīng)過調(diào)節(jié)嗎

基本電荷泵缺少調(diào)整電路，因此實際上所有當今使用的電荷泵IC都增加線性調(diào)整或者電荷泵調(diào)制。線性調(diào)整的輸出噪音最低，并可以在更低的效率情況下提供更好的性能。而由于調(diào)整IC沒有串聯(lián)傳輸晶體管，控制開關(guān)電阻的電荷泵調(diào)制就可以提供更高的效率，并為一個給定的芯片面積(或消耗)提供更多的輸出電流。

4、電荷泵的主要優(yōu)勢是什么

電荷泵消除了電感器和變壓器所帶有的磁場和電磁干擾。但是，仍然有一個可能的微小噪音源，那就是當快速電容和一個輸入源或者另外一個帶不同電壓的電容器相連時，流向它的高充電電流。同樣的，“分路器”電荷泵也能在LDO上改進效率，但又不會像感應(yīng)降壓調(diào)整器那樣復雜。

5、電荷泵的輸出電壓和它的輸入電壓適配嗎

電荷泵可以依據(jù)電池電壓輸入不斷改變其輸出電壓。例如，它在1.5X或1X的模式下都可以運行。當電池的輸入電壓較低時，電荷泵可以產(chǎn)生一個相當于輸入電壓的1.5倍的輸出電壓。而當電池的電壓較高時，電荷泵則在1X模式下運行，此時負載電荷泵僅僅是將輸入電壓傳輸?shù)截撦d中。這樣就在輸入電壓較高的時候降低了輸入電流和功率損耗。

6、增加電容的開關(guān)頻率會發(fā)生什么變化

增加開關(guān)頻率也就增加了IC的靜態(tài)電流，但是也同時降低了C1和C2的電容值。常態(tài)頻率結(jié)構(gòu)提供低噪音調(diào)整輸出電壓，同時其輸入噪音也比傳統(tǒng)的電荷泵調(diào)節(jié)器要低。高頻率操作簡化了過濾，從而進一步降低了傳導噪音。

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