Насос заряда — это тип преобразователя, который использует конденсаторы для изменения входного напряжения источника питания. Конденсаторы служат для хранения и передачи энергии, позволяя электрической цепи подавать более низкое или более высокое напряжение на часть устройства — например, ЖК-экран — больше, чем обеспечивает основной источник питания. Тип преобразователя постоянного тока в постоянный (DC-to-DC), это относительно простая схема, но ее небольшой размер и низкая стоимость делают ее хорошим вариантом для многих портативных электронных устройств.
Простой зарядный насос увеличивает напряжение источника питания, заряжая конденсатор на то же напряжение, что и блок питания. Переключатель используется для изменения схемы и включения конденсатора последовательно с источником питания, что фактически удваивает напряжение, при условии отсутствия утечки тока. Дополнительные конденсаторы могут быть добавлены, увеличивая выходное напряжение, а высокая скорость переключения сводит к минимуму количество заряда, которое каждый цикл должен накапливать и сбрасывать с конденсатора. Напряжение зарядового насоса зависит от нагрузки, а это означает, что более высокая нагрузка в цепи будет давать более низкое среднее напряжение.
Переключение зарядового насоса обычно управляется внешней цепью. Простые насосы заряда изменяют напряжение источника питания на целочисленное значение, например, удваивая или утраивая напряжение, а другие топологии могут снижать напряжение, а не увеличивать его. Зарядовые насосы с более сложными контроллерами и схемами могут генерировать определенное выходное напряжение или диапазон напряжений, а регулятор может поддерживать постоянное выходное напряжение.
Зарядовые насосы встречаются в самых разных электронных устройствах, которые требуют относительно низкого входного напряжения, но имеют элементы, которым требуется более высокое напряжение. Их можно использовать для обеспечения кратковременных всплесков мощности, что позволяет батареям работать дольше в режиме ожидания. Зарядный насос обычно очень мал и может быть встроен во все более миниатюрную портативную электронику, а современные разработки помогли сделать их более эффективными.
Значительное количество мелкой электроники включает микросхемы электрически стираемой программируемой постоянной памяти (EEPROM) и флеш-память. Эти микросхемы памяти используют зарядовые насосы для создания импульса высокого напряжения для удаления существующих данных в их памяти, что позволяет записывать новые данные в эту ячейку памяти. Зарядовые насосы также используются для повышения напряжения на жидкокристаллических дисплеях (ЖК-дисплеях) в таких устройствах, как сотовые телефоны и цифровые камеры.
