Qu'est-ce qu'une pompe de charge?
Une pompe de charge est un type de convertisseur qui utilise des condensateurs pour modifier la tension entrante d’une source d’alimentation. Les condensateurs agissent pour stocker et transférer de l'énergie, permettant ainsi au circuit électrique de fournir une tension inférieure ou supérieure à une partie d'un périphérique - tel qu'un écran LCD - par rapport à la source d'alimentation principale. Un type de convertisseur de courant continu à courant continu (CC à CC), il s’agit d’un circuit relativement simple, mais sa petite taille et son coût peu élevé en font un bon choix pour de nombreux appareils électroniques portables.
Comment ça fonctionne
Une simple pompe de charge augmente la tension d'une source d'alimentation en chargeant un condensateur à la même tension que la source d'alimentation. Un commutateur est utilisé pour changer le circuit et placer le condensateur en série avec l'alimentation, ce qui double effectivement la tension, en supposant qu'aucune fuite électrique ne se produit. Des condensateurs supplémentaires peuvent être ajoutés, ce qui augmente la tension disponible pour la sortie et le taux de commutation rapide minimise la quantité de charge que chaque cycle doit stocker et vider du condensateur. La tension d'une pompe à charge dépend de la charge, ce qui signifie qu'une charge plus élevée sur le circuit produira une tension moyenne inférieure.
La commutation de la pompe à charge est généralement effectuée par un circuit externe. Les pompes de charge simples modifient la tension de la source d'alimentation en un nombre entier, par exemple en doublant ou en triplant la tension, et d'autres topologies peuvent réduire la tension au lieu de l'augmenter. Les pompes de charge avec des contrôleurs et des circuits plus sophistiqués peuvent générer une tension de sortie spécifique ou une plage de tensions, et un régulateur peut maintenir la tension de sortie constante.
Où les pompes de charge sont utilisées
Les pompes de charge se trouvent dans une grande variété d’électronique nécessitant une entrée de tension relativement basse mais comportant des éléments nécessitant des tensions plus élevées. Ils peuvent être utilisés pour fournir des pics d’énergie à court terme, permettant aux piles de durer plus longtemps en mode veille. Une pompe de charge est généralement très petite et peut s'intégrer dans des appareils électroniques portables de plus en plus petits, et les développements modernes ont contribué à les rendre plus efficaces.
Un nombre important de petits composants électroniques comprennent des puces EEPROM (Mémoire en lecture seule programmable) effaçables électriquement et une mémoire flash. Ces puces mémoire utilisent des pompes de charge pour produire une impulsion de haute tension afin de supprimer les données existantes dans leur mémoire, permettant ainsi l’écriture de nouvelles données dans cette cellule mémoire. Les pompes de charge sont également utilisées pour aider à augmenter la tension des écrans à cristaux liquides (LCD) dans des appareils tels que les téléphones cellulaires et les appareils photo numériques.