Explicación del circuito de la bomba de carga

Estoy tratando de entender un circuito de bomba de carga aquí, pero una parte me tiene rascándome la cabeza y este tipo de escenario sucede mucho conmigo en la electrónica. Es una pregunta de que paso primero??

Si observa la imagen a continuación:
entiendo la imagen de la izquierda donde el capacitor está básicamente en paralelo con Vs y GND, por lo que esta configuración lo carga hasta VS.

En el siguiente dibujo, si entiendo correctamente, el condensador está conectado en serie con VS, lo que le da 2VS. Luego, debido a que VS pasa por los mosfets Drain -> Source, conecta así VS a lo que anteriormente era el nodo GND del capacitor.

¿Cómo se encendió el mosfet para dejar pasar eso?

Parece que para obtener 2VS, el mosfet tiene que haber ESTADO encendido, así que básicamente un catch22, ¿qué sucedió primero? No entiendo.

Creo que una respuesta podría ser si primero cambia S1 a la posición de apagado, de esa manera la puerta no está conectada a tierra y la fuente todavía está en tierra y luego la tapa comienza a cargar la puerta y una vez que el mosfet está encendido, apaga S2 y funciona como se describe para darle 2VS ???

Cualquier idea sería muy apreciada. Gracias.

Foto

El MOSFET no necesita 2V para encenderse. Necesita algo de voltaje entre su puerta y la fuente. No mire el voltaje "absoluto" en la puerta del MOSFET con referencia a tierra, mire Vgs y verá que el capacitor lo proporciona sin importar cuál sea el estado inicial del MOSFET.
En mi humilde opinión, estos son circuitos ideales para aprender un buen simulador y observar lo que está sucediendo.
En caso de que no sea evidente, los valores que se muestran en la figura C son los valores del estado final, no los valores inmediatamente después de abrir los interruptores.
@PlasmaHH sí, estoy de acuerdo, creo que me beneficiaría observar algunos transitorios

Respuestas (1)

Se utilizan circuitos similares para hacer bombas de carga (conmutación con condensadores) para darle más de lo que puede proporcionar su riel de voltaje. Algunos convertidores CC-CC utilizan circuitos similares a este para aumentar el riel de voltaje para impulsar mosfets N-ch. Con mosfets N-ch, el voltaje de la puerta debe ser mayor que el voltaje de la fuente (Vgs) para que el mosfet pueda encenderse. Lo bueno de los mosfet es que la puerta necesita un voltaje (es un capacitor) por lo que la corriente es mínima para que el mosfet se encienda.

En este circuito, los interruptores se accionan de forma externa al circuito, por lo que necesitaría un circuito adicional para accionar los interruptores. Todos los interruptores cambian al mismo tiempo.

¿Cómo se encendió el mosfet para dejar pasar eso?

Los interruptores se apagan y luego el capacitor comienza a cargar la compuerta (recuerde que el voltaje de la compuerta comenzaría a cargarse en Vs y la fuente V del mosfet sería 0V, por lo que Vgs aún sería suficiente para encender el mosfet).

A medida que se enciende el mosfet, el terminal negativo de los condensadores siempre está más alto que la fuente del mosfet, por lo que el mosfet siempre estará encendido.

Entiendo todo eso, pero no responde mi pregunta catch22 de cómo obtienes 2VS si el mosfet debe estar encendido para obtener 2VS pero el mosfet aún no puede estar encendido.
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