如何提高低成本開關(guān)電源的效率?
低電流開關(guān)穩(wěn)壓器IC通常使用達靈頓管作為輸出開關(guān)。在這種情況下,電源轉(zhuǎn)換效率可以借由兩個便宜的元器件得到提高。
為使之成為可能,芯片上應(yīng)當(dāng)有一個針對驅(qū)動器晶體管Q1集電極的單獨引腳(圖1)。在啟動時,D1針對Q1的集電極電流形成一條通路。此后,D1和C1形成一個電流累加整流器,增加Q1的集電極電壓和電流,從而降低閉合開關(guān)Q2上的電壓降。
圖1:為了實現(xiàn)用兩個元器件提升電源轉(zhuǎn)換效率,芯片上應(yīng)有針對驅(qū)動器晶體管Q1集電極的單獨引腳。
該電路的另一優(yōu)點是能在輸入電壓較低的情況下工作。由于驅(qū)動器集電極上的電壓有所上升,電路可支持更寬的輸入范圍。
C1的值取決于開關(guān)頻率。一般情況下,數(shù)值范圍為47nF~150nF。
根據(jù)輸入電壓和Q1的參數(shù),可能需要使用電阻器R1防止Q2發(fā)生硬飽和,或限制Q1的集電極電流。大多數(shù)情況下無需使用該電阻器(即R1=0Ω)。
本設(shè)計實例的一個例證如圖2所示,該例證采用了降壓配置中廣泛使用的MC33063/MC34063。
圖2:采用降壓配置中廣為使用的MC33063/MC34063的一個示例。
當(dāng)Vin=12V時,上述配置(加載了24Ω電阻)的效率為85%,最低輸入電壓為7.5V。
在同等條件下,未配備C1和D1且引腳1和8相連的標(biāo)準電路的效率為78%,最低輸入電壓為8.2V。
該方法同樣適用于反相轉(zhuǎn)換器配置。