最早期的手机采用线性充电电路，尔后随着手机电池容量的不断增加，充电慢得像蜗牛爬行，所以线性充电被buck充电取代。但随着大容量电池的进一步发展，buck充电也遭遇了中年危机，效率和发热成为它无法逾越的高墙，因此限制了充电的瓦数。
当来到电荷泵时代，快充技术终于迎来了春天，实现了真正意义的快充！业界纷纷内卷，当前甚至把充电功率卷到了300W，5分钟可把手机充满，比做泡面的速度还快。当然，充电是一个系统性的工程，除了电荷泵技术，氮化镓充电器，超高倍率的电芯，以及散热技术也起到了关键作用。
勇气是人类的赞歌，业界最早的电荷泵是2：1电荷泵，18年初魅族就大胆量产了电荷泵充电方案，第一个吃螃蟹的人！但魅族没有宣称遥遥领先。
Buck charger损耗拆解
首先拆解一下Buck充电的能量损耗之谜，Buck charger的效率大约为90%左右，即使业界发展出了三电平Buck charger，也只是小修小补，没有革命性的变化。
那10%的损耗跑哪儿去了？对Buck charger 10%的损耗进行拆解，大约如下图：
Buck充电的核心元件为： 电感（ inductor）、功率开关管（MOS）、同步MOS、电容。通过快速开关（通常为1.5MHz）控制电感的充放电来实现降压。开关闭合时，电感储能，电流线性增加；开关断开时，电感释放能量，电流线性减小。但电感本身是物理元件，有体积和饱和电流的限制，有铜损和铁损。
电荷泵的效率提升
电荷泵技术的出场，解决了Buck充电效率偏低和发热严重的瓶颈。
电荷泵充电，其能量转换路径发生了变化。
电荷泵充电，学名Switched Capacitor Converter，核心元件为MOS、飞电容（Flying Capacitor）、输出电容。 像一组旋转的水桶，通过时序控制，周期性地对飞电容进行充电和放电，从而在输出端产生所需的电压。因为不存在电感那个损耗大户，能量以电荷形式直接传递，所以效率非常高。
业界的看法是，在功率密度的表现上，电荷泵方案是Buck charger的300倍！简直是小个子却扛起了大旗。
但电荷泵也有软肋，电荷泵的缺点是： 输入电压和输出电压是固定变比的（如2：1，3：1， 4：1等），不能像Buck电路那样随心所欲地调节电压。此外电荷泵是开环控制的，不像Buck那样受闭环控制的保驾护航。
charge pump通过内部MOS，以一定的频率对电容进行充电和放电，进行电荷搬移，可以实现高达98%的效率，实现快充的同时，显著降低手机内部发热。根据资料，Buck charger 1A充电的温升等同于电荷泵5~6A充电的温升。
快充时凉飕飕的，某家的电荷泵充电温升云图就是最好的证明，如下所示：
电荷泵半压变换拓扑的原理
当前电荷泵按照架构可分为2：1（4：2）、3：1（6：2）、4：1架构，但最基础、最先在市面上量产的是2：1架构。下图为2：1电荷泵的变换示意图，核心是串并转换，分为两个步骤，即PHASE1（串）和PHASE2（并）。
最底层的原理是基于电容电压不能突变，然后使用开关管实现串并转换。
PHASE1：Q1和Q3导通，其他关断，VBAT和Vcfly串联，Vin = Vcfly + Vbat；
PHASE2：Q2和Q4导通，其他关断，Cfly和VBAT并联，电压变得相等，Vcfly = Vbat。
上面两个式子联立可得：Vin = 2 * VBAT，即2：1电荷泵实现了输入到输出的半压变换。
电荷泵参与充电的周期
虽然能力很强，但电荷泵并非全程都参与充电，仅在CC/CV大电流充电时刻发力，在小电流充电阶段属于闭目养神的状态。
需要在此说明的是，看似是杀鸡不用牛刀，其实是电荷泵也有缺点。一是开环的结构；二是有最小工作电流限制。这些原因也决定了Buck charger仍然居于历史舞台，和电荷泵协同完成充电工作。
如下图，在电池的涓流充电和预充过程中，充电由buck充电IC控制。当电池电压达到3.5V时，手机向充电器申请电压，使能BQ25970电荷泵充电，通过微调VBUS的方式调节充电电流。
在CC阶段，手机会根据电池需求告诉充电器增减电流（如果电压超标，立马禁用输出）。一旦达到CV点，bq25970将向适配器提供反馈以减小电流，直到buck charger再次接管。
可见电荷泵充电也存在闭环反馈，只不过是软件闭环（与适配器以通信的方式调节电压），非硬件闭环。软件闭环的速度远远慢于硬件闭环，就像写信比打电话慢一样。
电荷泵充电流程图
下面的流程图就像一张藏宝图，展现了充电的控制过程。
