En laddningspump är en typ av omvandlare som använder kondensatorer för att ändra den inkommande spänningen från en strömkälla. Kondensatorerna fungerar för att lagra och överföra energi, vilket gör att den elektriska kretsen kan leverera lägre eller högre spänning till en del av en enhet – såsom en LCD-skärm – än vad huvudströmkällan tillhandahåller. En typ av likström-till-likström (DC-till-DC) omvandlare, det är en relativt enkel krets, men dess ringa storlek och låga kostnad gör den till ett bra alternativ för många bärbara elektronik.
Så fungerar det
En enkel laddningspump ökar spänningen på ett nätaggregat genom att ladda en kondensator till samma spänning som nätaggregatet. En omkopplare används för att byta krets och placera kondensatorn i serie med strömförsörjningen, vilket effektivt fördubblar spänningen, förutsatt att inget elektriskt läckage inträffar. Ytterligare kondensatorer kan läggas till, vilket ökar den tillgängliga spänningen för utmatning, och den snabba omkopplingshastigheten minimerar mängden laddning som varje cykel måste lagra och dumpa från kondensatorn. Spänningen hos en laddningspump är beroende av belastningen, vilket innebär att en högre belastning på kretsen ger en lägre medelspänning.
Omkopplingen av laddningspumpen drivs vanligtvis av en extern krets. Enkla laddningspumpar modifierar spänningen på strömkällan med ett heltalsvärde, som att dubbla eller tredubbla spänningen, och andra topologier kan minska spänningen istället för att öka den. Laddningspumpar med mer sofistikerade styrenheter och kretsar kan generera en specifik utspänning eller spänningsområde, och en regulator kan hålla utspänningen konstant.
Där laddningspumpar används
Laddningspumpar finns i en mängd olika elektronik som kräver en relativt låg spänningsingång men som har element som behöver högre spänning. De kan användas för att ge kortvariga strömutbrott, vilket gör att batterierna räcker längre när de är i standby-läge. En laddningspump är vanligtvis mycket liten och kan passas in i allt mer liten bärbar elektronik, och modern utveckling har hjälpt till att göra dem mer effektiva.
Ett betydande antal småelektronik inkluderar Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) chips och flashminne. Dessa minneschips använder laddningspumpar för att producera en högspänningspuls för att radera befintliga data i deras minne, vilket gör att ny data kan skrivas till den minnescellen. Laddningspumpar används också för att öka spänningen till LCD-skärmar (LCD) i enheter som mobiltelefoner och digitalkameror.