迪克森电荷泵工作原理详解

迪克森电荷泵工作原理详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_41226265/article/details/134499087

迪克森电荷泵（Dickson Charge Pump）是一种电压倍增器电路，可以将低电压升高到较高电压。相对于其他电压升压电路，迪克森电荷泵具有较高的效率和较简单的电路结构。该电路的基本原理是通过电容和开关来实现电荷的积累和转移，从而将输入电压不断翻倍。很多芯片内部采用的就是类似这种的电荷泵升压，广泛应用于电子设备中，例如LCD驱动器、Flash存储器等领域。

当A点输入脉冲信号时，在5V和0V之间来回切换，速度可达一秒钟可达上万次甚至上百万次。而两个电容分别外升压电容和输出电容。

接下来说一下，它到底是如何把电压升上去的：

第一阶段，当脉冲信号为0V时，电源给C1和C0充电到5伏。

第二阶段，当脉冲信号为5V时，脉冲信号和电容C1是串联关系，这个脉冲电压和电容的电压会叠加在一起，相当于两节5V电池串联在一起，它们串联的总电压是10V。

但此时输出电容的电压只有5V，所以这两个电容会发生电荷共享，它们在这一阶段的电压最终会降到7.5V。

第三阶段，脉冲信号又降到了0V，现在脉冲信号的5V降到了0V，导致7.5V降低到2.5V。又因为电源电压为5V供电的，电流通过二极管会瞬间又给C1充电到5V，但C0的还会维持7.5V不变。

此时不能电荷共享，这是因为有二极管的存在，电流只能从C1流到C0。

第四阶段，脉冲信号又上升到5V，C1电容电压抬升到10V，然后C1和C0继续电荷共享，共享之后的电压变为8.8V。

以此往复，输出电压将变为10V。

需要注意的是，负载耗电的速度必须小于电容的充电速度，不然电压永远升不上去。如果你想升压更多倍数的话，可以整合更多类似的电路单元。