電荷泵應用在電路中實質作用相當于倍壓整流電路，在一些需用高電壓、小電流的地方，常常使用電荷泵構成的倍壓整流電路。倍壓整流的意思就是可以把較低的交流電壓，用耐壓較低的整流二極管和電容器，“整”出一個較高的直流電壓。電荷泵一般按輸出電壓是輸入電壓的多少倍，分為二倍壓、三倍壓與多倍壓電荷泵。
電壓泵電路圖
電壓泵電路有多種結構，各有優缺點。常見電路如下：
這三個電路都是6倍電壓泵電路，各有特點。我們通常稱每2倍為一階，用N表示，上述電路都是3階，即N=3。如果希望輸出電壓極性不同，只要將所有的二極管反向就可以了。
三種電路電壓泵的優缺點
1、電路1
優點是每個電容上的電壓不會超過變壓器次級峰值電壓U的兩倍，即2U，所以可以選用耐壓較低的電容。缺點是電容是串聯放電，紋波大。
2、電路2
優點是紋波小，缺點是對電容的耐壓要求高，隨著N的增大，電容的電壓應力隨之增加。圖中最后一個電容的電壓達到了6U。
3、電路3
是電路1的改進，優點是紋波比電路1小很多，電容電壓應力不超過2U。缺點是電路復雜。
電壓泵電路圖工作原理
下面以電路1為例簡單說明工作原理：
當變壓器次級輸出為上正下負時，電流流向如圖所示。變壓器向上臂三個電容充電儲能。
當變壓器次級輸出為上負下正時，電流流向如圖所示。上臂電容通過變壓器次級向下臂充電。
如果不帶負載，穩態時，除了最左邊的那個電容，其他每個電容上的電壓為2U，所以總的輸出電壓為6U。事實上，由于高階倍壓整流電路帶載能力很差，輸出很小的功率就會導致輸出電壓的大幅度跌落。假設輸出電流為I，每個電容的容量相同，為C，交流電源頻率為f，則電壓跌落為：
輸出電壓紋波為：
用于倍壓整流電路的二極管，其最高反向電壓應大于 。可用高壓硅整流堆，其系列型號為2DL。如2DL2/0.2，表示最高反向電壓為2千伏，整流電流平均值為200毫安。倍壓整流電路使用的電容器容量比較小，不用電解電容器。電容器的耐壓值要大于1.5x ，在使用上才安全可靠。 |
