Une pompe de charge est un type de convertisseur qui utilise des condensateurs pour modifier la tension d’entrée d’une source d’alimentation. Les condensateurs agissent pour stocker et transférer de l’énergie, permettant au circuit électrique de fournir à une partie d’un appareil, comme un écran LCD, une tension inférieure ou supérieure à celle fournie par la source d’alimentation principale. Un type de convertisseur de courant continu à courant continu (CC à CC), c’est un circuit relativement simple, mais sa petite taille et son faible coût en font une bonne option pour de nombreux appareils électroniques portables.
Comment ça fonctionne?
Une simple pompe de charge augmente la tension d’une alimentation en chargeant un condensateur à la même tension que l’alimentation. Un interrupteur est utilisé pour changer le circuit et placer le condensateur en série avec l’alimentation, ce qui double efficacement la tension, en supposant qu’aucune fuite électrique ne se produise. Des condensateurs supplémentaires peuvent être ajoutés, augmentant la tension disponible pour la sortie, et le taux de commutation rapide minimise la quantité de charge que chaque cycle doit stocker et vider du condensateur. La tension d’une pompe de charge dépend de la charge, ce qui signifie qu’une charge plus élevée sur le circuit produira une tension moyenne plus faible.
La commutation de la pompe de charge est typiquement pilotée par un circuit externe. Les pompes de charge simples modifient la tension de la source d’alimentation par une valeur entière, telle que doubler ou tripler la tension, et d’autres topologies peuvent réduire la tension au lieu de l’augmenter. Les pompes de charge avec des contrôleurs et des circuits plus sophistiqués peuvent générer une tension de sortie ou une plage de tensions spécifique, et un régulateur peut maintenir la tension de sortie constante.
Où les pompes de charge sont utilisées
Les pompes de charge se trouvent dans une grande variété d’électronique qui nécessitent une entrée d’alimentation de tension relativement basse mais qui ont des éléments qui nécessitent des tensions plus élevées. Ils peuvent être utilisés pour fournir des rafales de puissance à court terme, permettant aux batteries de durer plus longtemps en mode veille. Une pompe de charge est généralement très petite et peut être insérée dans des appareils électroniques portables de plus en plus petits, et les développements modernes ont contribué à les rendre plus efficaces.
Un nombre important de petits composants électroniques comprennent des puces de mémoire morte programmable effaçable électriquement (EEPROM) et une mémoire flash. Ces puces mémoire utilisent des pompes de charge pour produire une impulsion de haute tension afin de supprimer les données existantes dans leur mémoire, permettant ainsi d’écrire de nouvelles données dans cette cellule mémoire. Les pompes de charge sont également utilisées pour aider à augmenter la tension des écrans à cristaux liquides (LCD) dans des appareils tels que les téléphones portables et les appareils photo numériques.