这都是关于二元论的。使用理想的组件，您可以制作理想的 SMPS 型电压转换器（= 使用电感器来完成工作）。您无法使用开关（飞行）电容器制作理想的电压转换器。这并不是宇宙对电容器不公平：您可以使用开关电容器制作理想的电流转换器，而使用电感器则无法做到这一点。

电容器和电压源的问题是这样的：取一个具有一定源阻抗（=串联电阻）\$R\$的电压源\$V\ $ 。将电容器\$C\$连接到它并加载它无限时间（任何有限时间也可以）。负载电流将为 $$ I = \frac{V}{R}\exp\left(\frac{-t}{RC}\right)$$ ，因此电阻器上消耗的功率将为 $$ P = I^2 R = \frac{V^2}{R}\exp\left(\frac{-2t}{RC}\right)$$ 因此，总能量成本应为 $$ E = \int_0^\ infty P \,dt = \frac{V^2}{R} \int_0^\infty \exp\left(\frac{-2t}{RC}\right) \,dt = \frac{CV^2}{ 2} $$ 如你所见，它总是积极的完全独立于\$R\$。因此，总是有成本的，即使是理想的电容器！直观地说，这是因为较小的电阻器会导致较高的初始负载电流，从而导致较高的 RI ²损耗。

管理总结：

您不能将理想的电压源连接到电容器，因为这会产生无限的电流，这本身是不可能的，并且会产生无限的磁场，从而破坏宇宙（开玩笑，记住这是管理摘要）。但是你可以随心所欲地接近这个理想值，结果仍然是一样的：在给电容器充电时会损失固定数量的能量。因此：对不起老板，没有理想的飞电容电压转换器。

从恒压源为恒压负载供电时，无电感电荷泵不能达到 100% 的效率。如果源电流和电压波形与负载电流和电压波形具有适当的关系，则由理想元件制成的无电感电荷泵可能具有 100% 的效率。源电压或负载电压可能是恒定的直流电压，但不能同时是恒定的（除非两个电压相同且电荷泵不必做任何事情的普通情况除外）。

注意：包含内部电流源的电荷泵可以 100% 有效地将输入功率从恒压源转换为外部恒压负载，在一个周期内从内部电流源汲取的任何能量为换了下。另一方面，这样的电流源将简单地代替电感器。

对于升压转换器，您可以设计一个具有理想化组件的转换器，并且所有方程式仍然有意义，电压和电流仍然是有限的。从这些电压和电流中，您可以获得 100% 的效率。

以这种方式根本无法分析具有零杂散电阻的电荷泵试图这样做会导致荒谬的答案。当你通过一个完美的开关将一个完美的电容器连接到一个完美的电压源时会发生什么？尝试计算当前结果除以零。同样的问题也适用于连接两个完美的电容器。

假设我们有一个充电到给定电压的电容器，并通过电阻器将其连接到更高电压的电压源。现在让我们假设我们让它充满电（暂时忽略这样做会花费无限时间）。我们发现改变电阻器的值不会改变效率，从电压源汲取的总能量保持不变。然而，效率取决于电容器的启动电压和电压源的电压之间的比率。当电压差趋于零时，较小的电压差导致趋向于 100% 的较高效率。

在我们的电荷泵中，没有无限的充电/放电时间，因此电阻确实会影响效率，但随着电阻趋于零效率（对于有限的电压差）趋向于小于 100% 的有限数。

每个开关周期传输的电荷与电容对电容器电压的变化有关。要将有限的平均电流传输到负载，我们需要每个周期传输有限的电荷，或者我们需要无限数量的周期。

因此，制造 100% 高效的电荷泵将需要一个无限大的电容器或无限高的开关频率。

好吧，这实际上取决于我们在“理想组件”方面走了多远。如果二极管的正向压降为 0 伏，BJT 的基本阈值为 0 伏，饱和度为 0 伏且电流增益无限，而 FET 的栅极阈值为 0 伏，Rds 为 0 欧姆，那么它很可能是可以实现100%高效的换泵。

即使在升压转换器的情况下，它也不会达到 100% 的效率，除非开关 FET 和反激二极管在我上面描述的意义上是理想的。同样，电感器的 DC _R必须等于 0。