Co je nabíjecí čerpadlo?
Nabíjecí čerpadlo je typ převaděče, který používá kondenzátory ke změně vstupního napětí zdroje energie. Kondenzátory slouží k ukládání a přenosu energie, což umožňuje, aby elektrický obvod dodával nižší nebo vyšší napětí do části zařízení - jako je LCD obrazovka - než poskytuje hlavní zdroj energie. Jedná se o typ převodníku stejnosměrného proudu na stejnosměrný proud (DC-DC), který je relativně jednoduchým obvodem, ale jeho malá velikost a nízká cena z něj činí dobrou volbu pro mnoho přenosné elektroniky.
Jak to funguje
Jednoduché nabíjecí čerpadlo zvyšuje napětí napájecího zdroje nabíjením kondenzátoru na stejné napětí jako napájecí zdroj. Přepínač se používá ke změně obvodu a uvedení kondenzátoru do série s napájením, které účinně zdvojnásobuje napětí, za předpokladu, že nedochází k žádnému elektrickému úniku. Mohou být přidány další kondenzátory, což zvyšuje napětí, které je k dispozici pro výstup, a vysoká rychlost přepínání minimalizuje množství náboje, které musí každý cyklus ukládat a vybírat z kondenzátoru. Napětí nabíjecího čerpadla závisí na zátěži, což znamená, že vyšší zátěž v obvodu způsobí nižší průměrné napětí.
Spínání nabíjecího čerpadla je obvykle poháněno externím obvodem. Jednoduchá nabíjecí čerpadla upravují napětí zdroje energie celočíselnou hodnotou, jako je zdvojnásobení nebo ztrojnásobení napětí, a jiné topologie mohou snížit napětí místo jeho zvýšení. Nabíjecí čerpadla s sofistikovanějšími regulátory a obvody mohou generovat specifické výstupní napětí nebo rozsah napětí a regulátor může udržovat výstupní napětí konstantní.
Tam, kde se používají nabíjecí čerpadla
Nabíjecí čerpadla se nacházejí v široké škále elektroniky, která vyžaduje relativně nízký napěťový příkon, ale která mají prvky, které vyžadují vyšší napětí. Mohou být použity k zajištění krátkodobých výbojů energie, což umožňuje, aby baterie vydržely déle v pohotovostním režimu. Nabíjecí čerpadlo je obvykle velmi malé a může se hodit do stále nepatrnější přenosné elektroniky a moderní vývoj jim pomohl zvýšit efektivitu.
Významný počet malých elektronik zahrnuje čipy s pamětí EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) a flash paměť. Tyto paměťové čipy používají nabíjecí čerpadla k vytváření pulsu vysokého napětí k odstranění existujících dat v jejich paměti, což umožňuje zapsat nová data do této paměťové buňky. Nabíjecí čerpadla se také používají ke zvýšení napětí na displeje z tekutých krystalů (LCD) v zařízeních, jako jsou mobilní telefony a digitální fotoaparáty.