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如何用互補管對dc/dc轉換器實現倍壓和反壓

發布時間:2012-10-29 責任編輯:xudxiong

【導讀】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。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,產生出驅動電壓,使Q1和Q3交替地導通和關斷。

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
圖題 :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

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區間上,倍壓器和負電壓發生電路的實驗結果,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。

表1 實驗結果

表1 實驗結果

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