Una bomba de carga es un tipo de convertidor que usa condensadores para cambiar el voltaje entrante de una fuente de energía. Los condensadores actúan para almacenar y transferir energía, lo que permite que el circuito eléctrico entregue un voltaje más bajo o más alto a una parte de un dispositivo, como una pantalla LCD, de lo que proporciona la fuente de alimentación principal. Un tipo de convertidor de corriente continua a corriente continua (CC a CC), es un circuito relativamente simple, pero su pequeño tamaño y bajo costo lo convierte en una buena opción para muchos dispositivos electrónicos portátiles.
¿Cómo funciona?
Una bomba de carga simple aumenta el voltaje de una fuente de alimentación al cargar un condensador al mismo voltaje que la fuente de alimentación. Se utiliza un interruptor para cambiar el circuito y colocar el condensador en serie con la fuente de alimentación, lo que efectivamente duplica el voltaje, suponiendo que no se produzcan fugas eléctricas. Se pueden agregar condensadores adicionales, lo que aumenta el voltaje disponible para la salida, y la velocidad de conmutación rápida minimiza la cantidad de carga que cada ciclo debe almacenar y descargar del condensador. El voltaje de una bomba de carga depende de la carga, lo que significa que una carga más alta en el circuito producirá un voltaje promedio más bajo.
La conmutación de la bomba de carga suele ser impulsada por un circuito externo. Las bombas de carga simples modifican el voltaje de la fuente de energía mediante un valor entero, como duplicar o triplicar el voltaje, y otras topologías pueden reducir el voltaje en lugar de aumentarlo. Las bombas de carga con controladores y circuitos más sofisticados pueden generar un voltaje de salida específico o un rango de voltajes, y un regulador puede mantener constante el voltaje de salida.
Dónde se utilizan las bombas de carga
Las bombas de carga se encuentran en una amplia variedad de componentes electrónicos que requieren una entrada de energía de voltaje relativamente bajo pero que tienen elementos que necesitan voltajes más altos. Se pueden usar para proporcionar ráfagas de energía a corto plazo, lo que permite que las baterías duren más cuando están en modo de espera. Una bomba de carga suele ser muy pequeña y se puede instalar en dispositivos electrónicos portátiles cada vez más pequeños, y los desarrollos modernos han ayudado a hacerlos más eficientes.
Una cantidad significativa de componentes electrónicos pequeños incluyen chips de memoria flash y memoria flash programable y borrable eléctricamente (EEPROM). Estos chips de memoria utilizan bombas de carga para producir un pulso de alto voltaje para eliminar los datos existentes en su memoria, lo que permite que se escriban nuevos datos en esa celda de memoria. Las bombas de carga también se utilizan para ayudar a aumentar el voltaje de las pantallas de cristal líquido (LCD) en dispositivos como teléfonos celulares y cámaras digitales.