手機的LCD彩屏需要高亮度的白光LED去電亮，白光LED需要供給穩定的5V工作電壓或恒定的電流，如果工作電壓下降，會影響白光LED的亮度，LCD彩屏的顯示效果就不理想、顏色不鮮明。白光LED的電源不能直接到電池上，因為電池一開始使用，電壓就遞減，影響使用效果。所以在電路設計上需要使用一個升壓型的電荷泵，把遞降的電壓在一段較長的時間內穩定在5V，充分挖掘電池的潛力，提高使用經濟效益。

　　1) 電荷泵的種類

　　? 開關式調整器升壓泵 (圖1.a)

　　? 無調整電容式電荷泵(圖1.b)

　　? 可調整電容式電荷泵(圖1.c)

　　三個電路的工作過程均為：首先貯存能量，然后以受控方式釋放能量，以獲得所需的輸出電壓。開關式調整器升壓泵采用電感器來貯存能量，而電荷泵采用電容器。

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　　1) 電荷泵的工作原理

　　電容式電荷泵通過開關陣列和振蕩器、邏輯電路、比較控制器實現電壓提升，采用電容器來貯存能量。電荷泵是無須電感的，但需要外部電容器。工作于較高的頻率，因此可使用小型陶瓷電容(1μF)，使空間占用最小，使用成本低。電荷泵僅用外部電容即可提供±2倍的輸出電壓。其損耗主要來自電容器的ESR(等效串聯電阻)和內部開關晶體管的RDS(ON)。電荷泵轉換器不使用電感，因此其輻射EMI可以忽略。輸入端噪聲可用一只小型電容濾除。它輸出電壓是工廠生產精密予置的,調整能力是通過后端片上線性調整器實現的，因此電荷泵在設計時可按需要增加電荷泵的開關級數，以便為后端調整器提供足夠的活動空間。電荷泵十分適用于便攜式應用產品的設計。從電容式電荷泵內部結構來看,它實際上是一個片上系統(圖2)。

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　　1) 電荷泵選用要點

　　作為一個設計工程師選用電荷泵時必然會考慮以下幾個要素：

　　? 轉換效率要高

　　無調整電容式電荷泵 90%

　　可調整電容式電荷泵 85%

　　開關式調整器 83%

　　? 靜態電流要小，可以更省電;

　　? 輸入電壓要低，盡可能利用電池的潛能;

　　? 噪音要小，對手機的整體電路無干擾;

　　? 功能集成度要高，提高單位面積的使用效率，使手機設計的更小巧;

　　? 足夠的輸出調整能力，電荷泵不會因工作在滿負荷狀態而發燙;

　　? 封裝尺寸小是手持產品普遍要求;

　　? 按裝成本低，包括周邊電路少占PCB板面積小，走線少而簡單;

　　? 具有關閉控制端，可在長時間待機狀態下關閉電荷泵，使供電電流消耗近乎為0。

　　2) 幾種不同的電荷泵

　　? 輸出并聯穩壓供電，周邊零件少，走線簡單，轉換效率高的AAT3110(圖3)

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　　? 輸出供電需要單獨走線的LM2794(圖.4)

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　　? 恒流輸出串聯供電的LT1932(圖.5)

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