眾所周知，由于電荷泵中的電容器完成了大部分工作，因此第二級(jí)的降壓電路可以大大減小輸出濾波電感器的尺寸。
同時(shí)，降低了第二級(jí)的輸入電壓，并且可以使用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS技術(shù)。
低壓開(kāi)關(guān)管制作完成。
電荷泵是“開(kāi)關(guān)電容器技術(shù)”的許多應(yīng)用之一。
使用開(kāi)關(guān)電容器充電和放電的不同連接模式，可以使用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)DC / DC轉(zhuǎn)換器的功能，例如升壓，降壓和負(fù)電壓。
如圖所示，這是最簡(jiǎn)單的電荷泵電源，用于實(shí)現(xiàn)1/2降壓功能。
與基于電感器的開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器相比，電荷泵體積小，并且沒(méi)有電感器和變壓器帶來(lái)的磁場(chǎng)和EMI干擾。
而且，特別是在集成電路中，與電感器和變壓器相比，電容器更容易與芯片相互作用。
集成，因此電荷泵被廣泛使用。
然而，使用電容性電荷交換對(duì)放電電容器充電的傳統(tǒng)電容性功率轉(zhuǎn)換將遭受巨大的損失。
例如，一個(gè)電壓為V的電容器C為另一個(gè)電壓為0且容量為C的電容器充電。
在充電之前，兩個(gè)電容器的能量之和就是第一個(gè)電容器的能量1/2 * C * V ^ 2;充電后，電荷會(huì)重新分配，兩個(gè)電容器的電壓均為1/2 * V。
總能量為1/4 * C * V ^ 2。
能量損失了一半。
電容式功率轉(zhuǎn)換會(huì)造成巨大的損失。
進(jìn)一步的分析表明，即使在理想開(kāi)關(guān)的情況下，它們也都是有損耗的，并且損耗與兩個(gè)電容器之間的開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻無(wú)關(guān)。
該損失稱為“電荷重新分配損失”，是“電荷重新分配損失”。
換句話說(shuō)，只要兩個(gè)電容器在存在電壓差時(shí)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移，就會(huì)產(chǎn)生損耗。
類似于兩個(gè)具有不同水高的木制桶，在對(duì)兩個(gè)桶的水位進(jìn)行平均后，總水量沒(méi)有變化，但是水的勢(shì)能已經(jīng)改變。
有人可能會(huì)問(wèn)，如果理想開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通電阻為0，怎么會(huì)有損耗？這種損失會(huì)流向何方？實(shí)際上，在最終分析中，這種損耗仍然是傳導(dǎo)損耗。
當(dāng)理想的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通電阻為0時(shí)，電阻兩端的電壓為0，導(dǎo)通電流為無(wú)限大。
零倍無(wú)窮大的結(jié)果是一個(gè)常數(shù)。
圖中顯示了由開(kāi)關(guān)引起的能量損失。
上部顯示一個(gè)電壓源。
在電壓差的情況下，硬開(kāi)關(guān)會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗。
粉色是電壓源的電壓，它保持不變；淺藍(lán)色是充電電容器的電壓，該電壓逐漸建立。
右側(cè)顯示的綠線是充電電流。
粉紅電壓源電壓減去淺藍(lán)色電容器電壓即為開(kāi)關(guān)兩端的電壓差，而電流乘積即為傳導(dǎo)損耗。
