當電池電壓低于應用所需的電壓的時候，Boost轉換器就是最佳的選擇。

立锜的Boost轉換器是從RT9261開始發展起來的，其應用電路極其簡單，首先被使用在以普通的堿性電池作為電源的傳呼機上。RT9261現在已經沒有生產了，但能力比它高的RT9261B仍然在供應市場。

緊隨著RT9261上市的產品是RT9262，它被分為兩個型號。一個是Boost和電壓檢測器的組合（RT9262A），一個是Boost和LDO的組合（RT9262），但其設計卻是同一個，只是封裝的引線不同而已。RT9262A曾在MP3和數碼相機市場上占據過極高的市場分額，RT9262的使用機會就要少一些，因為它的輸出兩種電壓的能力在當時市場上的應用機會并不太多，但兩者組合構成的RT9267曾在日本數碼相機廠商的應用中發揮過巨大作用。由RT9262A構成的正/負電壓發生器曾經作為便攜式DVD的標準設計風靡全球，其設計是我還在深圳華強北的新世紀酒店上班時做的，那時我進入立锜工作還不到兩個月，此方案被后來進入市場的多數廠家沿用。

現在已經不能在立锜的官網上找到RT9262/A的規格書了，這說明它已經退出市場，但是立锜還有很多其他的Boost轉換器可供使用，例如RT9266就是非常經典的一款，它在最輝煌的時候曾經滿足過很多MP3和數碼相機的需求，最多的每臺機子可以用6顆，升壓、降壓、正壓、負壓全靠它，牛X的不得了，因此市場上也曾經出現過很多它的替代品，但是全都不如它做得好。今天做數碼相機的用戶已經不需要全用RT9266了，因為立锜有很多專用的PMIC可以滿足需求，設計應用起來已經輕松多了。

作為標準的Boost轉換器，RT9262的工作啟動電壓可以低于1V，可以在單節堿性電池供電的應用中使用。所以，當有一天某個客戶需要從單節堿性電池得到12V輸出的時候，我能想到的仍然是它，但卻遇到了問題。

Boost電路的拓撲結構如下圖所示：

它能把輸入電壓升高到多少是和其最大占空比有關的，它們之間的關系如下：

其中的D為占空比，是開關SW在一個周期里的導通時間所占的比例。

由于RT9262已經沒有規格書可以參考了，我們拿RT9266來代替它說事。查閱RT9266的規格書，我們可以看到它的最大占空比數據如下面截圖中紅色框中所示：

其典型值為95%，最小值為85%。由于所有的設計都要考慮到最壞的情況，所以我們按85%也就是0.85來進行計算：

即：VOUT=6.666......xVIN

當電池電壓為1V（VIN）時，VOUT=6.666......V。也就是說在電池電量即將耗盡時，直接使用RT9266來完成這一轉換能夠得到的最高輸入電壓將低于6.7V，這離12V的輸出電壓目標還很遠。實際上，即使輸入電壓為1.5V時也不能得到12V輸出。

怎么辦？第一次遇到這個問題的我找到公司里的同事，他們給我推薦了電荷泵電路，這讓我的難題得到了解決。

電荷泵 = 電荷 + 泵。

在我們能夠見到的現實中，泵的作用通常是將低處的水抽送到高處去。

上面提到的Boost電路其實也是一種泵，它利用電感的儲能作用將電能先儲存起來（以磁場的形式，表現為電流），然后再釋放到輸出端，輸出電壓就得到提升了。

與Boost電路利用電感儲能不同，電荷泵利用電容儲存電荷的能力來進行電能的抽送，同樣也能達成電壓提升的效果。只要電路中有電壓不斷變化的節點存在，我們就可以利用它來實現電荷泵功能。Boost電路中的電壓不斷變化的節點是開關節點，這正是我們可以利用的地方，下面的原理圖給出了基本的實現方法：

上圖中，黑色部分是原有的Boost電路，紅色部分是新加入的電荷泵電路。

Boost電路工作時，SW有兩種狀態：導通和截止。當SW導通時，節點LX與地導通，其電壓為0。當SW截止時，LX的電壓等于輸出電壓VOUT。（為了簡化分析，我們在這里將二極管當作是理想的開關，其它元件也一律理想化。）

當SW導通使LX電壓為0時，電荷從VOUT經二極管D1灌入泵電容CP使其電壓為VOUT。

當SW截止使LX電壓等于VOUT時，泵電容CP的參考電壓升高了VOUT，由于電容兩端電壓差不會突變，其上端電壓會在其參考電壓升高以后升高同樣的數值，所以其上端的電壓就變成了VOUT的2倍。只要此時C2上的電壓低于2*VOUT，就會有電荷經二極管D2灌入電容C2，并最終使C2上的電壓也等于2*VOUT，這樣就得到了VOUT的2倍電壓的輸出。

當SW再次導通時，前面所述的VOUT灌入CP的過程還會繼續發生，二極管D2卻因反偏置而截止，C2上的2VOUT電壓得以維持。如果C2上帶了負載，它在這段時間內的電壓會因為放電而下降，但是只要C2足夠大，它在每一次SW截止時得到的能量補充足夠多，C2上的電壓下降就可以被限制在一定的范圍內而可以被接受。通過考慮這里面的平衡關系，我們就可以在設計時確定電容CP和C2的大小。

實際上，如果D1不是被連接在VOUT上而是連接在其它電壓源上，我們就可以通過這樣的方法得到不是2倍關系的電壓輸出，這便是更靈活的應用了。

通過在D1或D2通道上串聯多只二極管或是穩壓管也可以得到低于2倍壓的輸出，設計者可以在實際的應用中靈活選擇。

通過將泵電路進行疊加，我們可以很容易地得到3倍壓、4倍壓等等輸出。

通過類似的方法，我們也可以用泵電路得到負壓輸出，這里就不給出具體的電路了，希望好學的你能自己思考一下要如何實現。如果你遇到了困難或是想知道自己的設計是否是對的，你可以點擊文末的閱讀原文，與之連接的RT9266的規格書中有相關的電路可以參考。

當然啦，我們和你之間的溝通渠道總是敞開的，你可以給我們發送信息，和我們交流。本文之所以會出現，就是因為有微信朋友發信息來交流之后才會寫的。這樣做的目的只有一個，讓更多的朋友掌握一種新的設計思路，可以在自己需要時拿來使用，解決自己在實際工作中遇到的問題。