互补管对DC/DC转换器实现倍压与负电源方法

　　本设计思想中的电路利用了单变压器推挽dc/dc转换器中集电极电压的一个固有特性：即它们的摆幅是电源电压的两倍。当用一只NPN器件实现这些电路时，集电极摆幅从0V到两倍的电源轨电压。当使用PNP器件时，集电极电压摆幅从VCC 到幅度相同的负VCC 。在本电路中，一对互补的晶体管驱动变压器的两个绕组，从而同时实现了一个倍压器和一个负电压源。

　　变压器T1 的一个绕组接地，它由PNP晶体管Q1 从VCC 做驱动（图1）。T1 的另一个绕组连接到VCC ，NPN晶体管Q3 将其低端驱动至地。Q2和Q4分别驱动Q1和Q3。Q3 和Q1 的集电极通过电阻R4和R3为提供Q2和Q4交叉耦合驱动。R1和R2构成Q2和Q4的集电极负载。D1和D4防止Q1和Q3的反向击穿。驱动结构与变压器的绕组极性提供了可再生反馈和自振荡，这样变压器可以在正饱和与负饱和之间交替转换，产生出驱动电压，使Q1和Q3交替地导通和关断。

　　

　　图1 交叉耦合地可再生驱动开关晶体管Q1和Q3以及变压器绕组。在各自集电极获得的电压摆幅经整流后，就得到了两倍的正电压，以及负的电源轨。

　　Q1的集电极产生出一个幅度为两倍VCC 的方波，其摆幅是从VCC 到等值但负的输出电压。同时，Q3的集电极产生一个两倍于电源轨电压的方波，其摆幅是从0V到两倍的电源轨电压。

　　D2 和C2 提供对Q1 集电极波形的半波整流和滤波，产生负的电压输出。用D3和C3对Q3 集电极波形做半波整流以及滤波，获得倍压器的输出。

　　T1是用AWG 37双股漆包线，在铁氧体环形磁芯上按1:1绕200圈。表1给出了在输入电压为5至30V区间上，倍压器和负电压发生电路的实验结果，证明电路可以适度的效率，工作在宽的输入电压范围，并同时输出两个电源。

　　

　　表1 实验结果