电荷泵等效电路的分析
日期：2009-6-17 2倍压电荷泵工作时的等效电路如图1所示，其稳态结构电路推导如下。
图1 2倍压电荷泵工作时的等效电路
式中，ION-AVE为平均导通电流；IOFF-AVE为平均关断电流。D为占空比，其值为0.5；UPUMP-ON为开关管导通时电容C1上的电压；UPUMP-OFF为开关管关断时电容C1上的电压；f为开关频率；RDS-ON为开关管导通电阻；Q为电容量。将以上公式化简带入，即可获得下列等效公式。
由以上等效电路与公式可得出以下结论。①提高开关频率f，可以获得较大的驱动能力与较好的效率。②C1电容选择容值较大且ESR较小者，可以获得较大的驱动能力与较好的效率。③电荷泵的优劣与其开关Q1～Q4的RDS-ON值的大小直接相关，RDS-ON值越小电荷泵工作特性越佳，而1.5倍压电荷泵的等效电路亦可由相同的推导获得。④电荷泵的工作特性受开关频率f、电容C1与RDS-ON影响，故一味追求极限并不好。开关频率f过高会产生EMI；电容C1的容值较大会影响PCB布局面积；RDS-ON越小则IC成本会较高，因此在设计中应在众多考虑下取得平衡。