电荷泵也称为开关电容式DC／DC变换器，是一种利用所谓的“快速”（flying）或“泵送”电容（而非电感或变压器）来储能的DC／DC变换器，它能使输入电压升高或降低，也可以用于产生负电压。其内部的FET开关阵列以一定方式控制泵电容的充电和放电，使输入电压以一定因数（0.5倍压、2倍压或3倍压）倍增或降低，从而得到所需要的输出电压。这种特别的调制过程可以保证高达80％的效率，而且只需外接陶瓷电容来完成。但是由于电路是工作在开关状态的，故电荷泵也会产生一定的输出纹波和EMI（电磁干扰）。 电荷泵可以实现逆变器、分路器或增压器的功能。它作为逆变器使用时是将输人电压转变成一个负输出；作为分路器使用时
电荷泵，作为一种重要的电源技术，它在DC/DC变换器领域扮演着至关重要的角色。电荷泵的主要特点是利用电容来储存和转移能量，而不是依赖于传统的电感或变压器。这种技术使得电荷泵能够实现电压的提升、降低甚至产生负电压。电荷泵的核心是FET（Field-Effect Transistor）开关阵列，通过控制这些开关的通断，精确地管理电容的充放电过程，从而改变输入电压的大小。根据设计，电荷泵可以实现0.5倍、2倍或3倍的电压转换因数，以适应不同应用的需求。
电荷泵的工作效率很高，最高可达80%，并且只需要外接简单的陶瓷电容器就能完成转换。然而，由于电荷泵的开关特性，其在操作过程中会产生输出纹波和电磁干扰(EMI)。为了降低这些负面影响，通常需要采取适当的滤波措施，比如增加低ESR（等效串联电阻）电容，以改善输出的稳定性。
电荷泵的多功能性使其在多种应用场景中具有广泛的用途。作为逆变器时，它可以将输入的正电压转化为负电压，适用于需要双极电源的电路，如某些模拟电路或运算放大器。作为分路器，它能提供输入电压的一部分，如1/2或2/3倍压，适用于需要多电压等级的情况。而作为增压器，电荷泵可以提高电压，例如提供1.5倍或2倍的增益，这在驱动高电压负载如白光LED时非常有用。
对于便携式电子设备，电荷泵尤其受欢迎。例如，使用一节锂离子电池或两节金属氢化物镍电池供电的设备，可以通过2倍压模式的电荷泵提供适合3.3至4.0V电压需求的白光LED。电荷泵的体积小、效率高、功耗低，尤其是在需要正负电源的电路中，如D/A和A/D转换器、U/F或F/U变换器、运算放大器和电压比较器，它的应用大大简化了电源设计并减少了设备的体积和重量。
随着集成电路技术的发展，INTERSIL公司的ICL7660电压反转器是早期的代表，后来又出现了带有稳压功能的电压反转电路，使得负电源的性能更加优良。电荷泵变换器在电池供电的便携式设备中发挥着关键作用，不仅可以减少电池数量，减小设备尺寸，还可以通过减少能耗来延长电池寿命。因此，各大半导体厂商不断推出新的电荷泵产品，以满足市场对高效、灵活电源解决方案的需求。这些创新不仅推动了便携式电子设备的技术进步，也为用户带来了更佳的体验。
