Co to jest pompa ładująca?

Pompa ładująca to rodzaj konwertera, który wykorzystuje kondensatory do zmiany napięcia wejściowego źródła zasilania. Kondensatory służą do magazynowania i przesyłania energii, umożliwiając obwodowi elektrycznemu dostarczanie niższego lub wyższego napięcia do części urządzenia - takiej jak ekran LCD - niż główne źródło zasilania. Rodzaj przetwornicy prądu stałego na prąd stały (DC-to-DC), jest to stosunkowo prosty obwód, ale jego mały rozmiar i niski koszt sprawiają, że jest to dobra opcja dla wielu przenośnych urządzeń elektronicznych.

Jak to działa

Prosta pompa ładująca zwiększa napięcie zasilacza, ładując kondensator do tego samego napięcia, co zasilacz. Przełącznik służy do zmiany obwodu i umieszczenia kondensatora szeregowo z zasilaczem, co skutecznie podwaja napięcie, zakładając, że nie wystąpi upływ prądu. Można dodać dodatkowe kondensatory, zwiększając napięcie dostępne na wyjściu, a szybka szybkość przełączania minimalizuje ilość ładunku, którą każdy cykl musi przechowywać i zrzucić z kondensatora. Napięcie pompy ładującej zależy od obciążenia, co oznacza, że ​​wyższe obciążenie obwodu wytworzy niższe średnie napięcie.

Przełączanie pompy ładującej jest zwykle napędzane przez obwód zewnętrzny. Proste pompy ładujące modyfikują napięcie źródła zasilania o wartość całkowitą, taką jak podwojenie lub potrojenie napięcia, a inne topologie mogą zmniejszyć napięcie zamiast go zwiększyć. Pompy ładujące z bardziej wyrafinowanymi sterownikami i obwodami mogą generować określone napięcie wyjściowe lub zakres napięć, a regulator może utrzymywać stałe napięcie wyjściowe.

Gdzie stosowane są pompy ładujące

Pompy ładujące znajdują się w szerokiej gamie układów elektronicznych, które wymagają stosunkowo niskiego napięcia wejściowego, ale mają elementy wymagające wyższych napięć. Można ich użyć do krótkotrwałego wzrostu mocy, co pozwala na dłuższe działanie baterii w trybie gotowości. Pompa ładująca jest zazwyczaj bardzo mała i można ją zmieścić w coraz mniejszej przenośnej elektronice, a nowoczesne rozwiązania pomogły jej zwiększyć wydajność.

Znaczna liczba niewielkich urządzeń elektronicznych obejmuje układy pamięci EEPROM (EEPROM) z możliwością kasowania elektrycznego oraz pamięć flash. Te układy pamięci wykorzystują pompy ładujące do wytworzenia impulsu wysokiego napięcia w celu usunięcia istniejących danych z pamięci, umożliwiając zapisanie nowych danych w tej komórce pamięci. Pompy ładujące są również stosowane w celu zwiększenia napięcia na wyświetlaczach ciekłokrystalicznych (LCD) w urządzeniach takich jak telefony komórkowe i aparaty cyfrowe.