Pompa ładująca to rodzaj konwertera, który wykorzystuje kondensatory do zmiany napięcia wejściowego źródła zasilania. Kondensatory służą do przechowywania i przenoszenia energii, dzięki czemu obwód elektryczny może dostarczać niższe lub wyższe napięcie do części urządzenia — takiej jak ekran LCD — niż zapewnia to główne źródło zasilania. Rodzaj konwertera prądu stałego na prąd stały (DC-DC). Jest to stosunkowo prosty obwód, ale jego niewielkie rozmiary i niski koszt sprawiają, że jest dobrym rozwiązaniem 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 występuje upływ prądu. Można dodać dodatkowe kondensatory, zwiększając napięcie dostępne na wyjściu, a duża szybkość przełączania minimalizuje ilość ładunku, który każdy cykl musi przechowywać i zrzucać z kondensatora. Napięcie pompy ładującej zależy od obciążenia, co oznacza, że wyższe obciążenie obwodu spowoduje niższe średnie napięcie.
Przełączanie pompy ładującej jest zwykle sterowane przez obwód zewnętrzny. Proste pompy ładunkowe modyfikują napięcie źródła zasilania o wartość całkowitą, taką jak podwojenie lub potrojenie napięcia, a inne topologie mogą zmniejszyć napięcie zamiast je zwiększać. Pompy ładujące z bardziej zaawansowanymi sterownikami i obwodami mogą generować określone napięcie wyjściowe lub zakres napięć, a regulator może utrzymywać stałe napięcie wyjściowe.
Gdzie używane są pompy ładujące
Pompy ładujące znajdują się w szerokiej gamie elektroniki, która wymaga stosunkowo niskiego napięcia wejściowego, ale które mają elementy wymagające wyższego napięcia. Można ich używać do krótkotrwałych impulsów zasilania, dzięki czemu baterie działają dłużej w trybie czuwania. Pompa ładująca jest zwykle bardzo mała i można ją zmieścić w coraz bardziej maleńkiej przenośnej elektronice, a nowoczesne rozwiązania pomogły uczynić ją bardziej wydajną.
Znaczna liczba małych urządzeń elektronicznych obejmuje chipy pamięci programowalnej tylko do odczytu (EEPROM) i pamięć flash. Te układy pamięci wykorzystują pompy ładunkowe do wytworzenia impulsu wysokiego napięcia w celu usunięcia istniejących danych w ich pamięci, umożliwiając zapisanie nowych danych w tej komórce pamięci. Pompy ładujące są również używane do zwiększania napięcia wyświetlaczy ciekłokrystalicznych (LCD) w urządzeniach takich jak telefony komórkowe i aparaty cyfrowe.