电荷泵的基本原理
在更高的开关频率时可以采用更小的输出电容来获得相同的纹波,电荷泵的寄生效应会导致输出电压随着负载电流的增加而下降。事实上,总是存在2IOUT的电流流过C1和两个开关导通电阻(RSW),导致产生的功耗为

除了这些纯粹的电阻损耗,电流IOUT流过开关电容C1的等效电阻时产生的功耗为

流过CHOLD的电流等于IOUT,其产生的功耗为

所有这些损耗可以用下面的等效输出电阻进行汇总。

这样一来,电荷泵的输出电压为

电荷泵的开关工作示意图如图3所示。同样的,电压转换在两个阶段内得以实现。在第一个阶段,开关S1~S3关闭,而开关S4~S8打开。因此,C1和C2并联,假设C1=C2则充电到一半的输入电压为

图3 电荷泵的开关工作示意图

输出电容CHOLD提供负载电流,随着输出电容的放电,输出电压降低到期望的输出电压以下。在第二阶段,C1和C2并联,并连接在UIN和UOUT之间。开关S4~S7关闭,而S1~S3和S8打开。因为电容两端的电压降并不能突变,故输出电压跳变到输入电压值的1.5倍;若关闭S8并保持S1~S7打开,则电路工作在1倍压线性模式下。
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