用互補管對dc/dc轉換器同時獲得倍壓和反壓

本設計思想中的電路利用了單變壓器推挽DC/DC轉換器中 集電極電壓的一個固有特性：即它們的擺幅是電源電壓的兩倍。當用一只NPN器件實現(xiàn)這些電路時，集電極擺幅從0V到兩倍的電源軌電壓。當使用PNP器件 時，集電極電壓擺幅從VCC 到幅度相同的負VCC （參考文獻1）。在本電路中，一對互補的晶體管驅動變壓器的兩個繞組，從而同時實現(xiàn)了一個倍壓器和一個負電壓源。

變壓器T1 的一個繞組接地，它由PNP晶體管Q1 從VCC 做驅動（圖1）。T1 的另一個繞組連接到VCC ，NPN晶體管Q3 將其低端驅動至地。Q2和Q4分別驅動Q1和Q3。Q3 和Q1 的集電極通過電阻R4和R3為提供Q2和Q4交叉耦合驅動。R1和R2構成Q2和Q4的集電極負載。D1和D4防止Q1和Q3的反向擊穿。驅動結構與變壓 器的繞組極性提供了可再生反饋和自振蕩，這樣變壓器可以在正飽和與負飽和之間交替轉換，產(chǎn)生出驅動電壓，使Q1和Q3交替地導通和關斷。

圖1 交叉耦合地可再生驅動開關晶體管Q1和Q3以及變壓器繞組。在各自集電極獲得的電壓擺幅經(jīng)整流后，就得到了兩倍的正電壓，以及負的電源軌。

Q1的集電極產(chǎn)生出一個幅度為兩倍VCC 的方波，其擺幅是從VCC 到等值但負的輸出電壓。同時，Q3的集電極產(chǎn)生一個兩倍于電源軌電壓的方波，其擺幅是從0V到兩倍的電源軌電壓。

D2 和C2 提供對Q1 集電極波形的半波整流和濾波，產(chǎn)生負的電壓輸出。用D3和C3對Q3 集電極波形做半波整流以及濾波，獲得倍壓器的輸出。

T1是用AWG 37雙股漆包線，在鐵氧體環(huán)形磁芯上按1:1繞200圈（參考文獻2和3）。表1給出了在輸入電壓為5至30V區(qū)間上，倍壓器和負電壓發(fā)生電路的實驗結果，證明電路可以適度的效率，工作在寬的輸入電壓范圍，并同時輸出兩個電源。