引言：继续说说正电源转负电源的原理，这里通过仿真得到直观的结果，供大家查看。
上次对开关电容式专用芯片转换原理做了比较详细的介绍，由于时间关系，对分立元器件搭建的开关电容式原理只是做了简单的介绍，这次我们通过利用Saber仿真来理解电路原理。
首先我们给出下面电路图，如下图是利用Saber仿真软件绘制的电路；

电路主要组成部分：
①脉冲源，即一定频率的方波振荡器，这里我们选择频率20kHz，占空比D=50%的方波信号源，Saber设置（周期"period"，有效脉冲宽度"width"，幅值"pulse"）
②直流电源，这里我们选择正15V
③推挽开关电路，承担电源变换，主要器件有NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、无源二极管开关D1和D2以及变换储能电容C1和C2
二极管D1和D2选择压降较低的肖特基为宜。
④假负载，阻性负载r3（实际电路中，根据情况选电阻大小）
仿真结果：如下图所示，中间"中间转换电容"即能量中转站，使用差分探头测试

工作过程：驱动源在"高电平"情况下，开关管Q1导通，Q2截止，直流供电电源给中间转换电容C1充电；当驱动源为低电平时，开关管Q2导通，Q1截止，C1的电能通过Q2转入输出电容C2。如下波形图是在开启1ms内的情况，中转电容C1电压逐渐上升，输出电容电压逐渐向反方向上升，出现负压给负载供电。

随着时间的推移，中转电容C1和负载电容C2电压逐渐到达稳态，波形如下：

最终稳态下，中转电容C1两端的电压约为+4.26V（波形坐标查看），输出电容C2两端电压约为-3.63V（波形图中查看）。
结果分析：
上述，我们驱动源幅值是5V，直流电源是15V，为何得到输出电压Vout只有-3.63V呢？我们得到一个既小于5V更是小于15V的输出电压。
①为什么C1电压是4.26V？如下图，中转电容C1充电，Q1要导通，基极电压必须要大于开通阈值，对于锗管VBE≥0.3V，无源二极管开关D1选择肖特基，正向导通压降VF≈0.3左右，所以中转电容C1上的电压是由驱动源幅值决定的，因为至少要保证Q1导通，所以C1的电压是5V-VBE-VF≈4.26V。

②为什么输出电压是-3.63V？，如下图，当驱动源为低电平时，Q2导通，所以要给输出电容C2充电，必须除去Q2的饱和压降VCE和D2的正向导通压降，所以Vout≈-（4.26V-VCE-VF）≈-3.63V，这里由于Q1和Q2开关转换，直流源给C1充电，C1作为一个单独的电源，给C2电容泄放电荷，由于C2正向正好是系统参考地，电位为"零"，从如图Vout引出的电压到参考地"gnd"刚好为负。

改进直流供电：
上面电路直流电源是15V，当用5V作为驱动源是不合理的，因为每当开关开通，15V直流电源给C1充电至4.26V，剩余电压大部分降落在开关管Q1上面，Q1其实工作在了线性区而不是饱和区，这样导致Q1称为一个电阻，发热严重。根据上述结果分析，直流电源我们就选5V，这样对于Q1来说，多数时间工作接近饱和区，电源整体效率也会高一些，所以驱动源和直流供电幅值相等才是比较合理的。
如下图是将直流电源改为5V的仿真原理图：

看下面放在同一个坐标下的的波形：