在开关电源的设计和应用中，效率是一个非常关键的参数，尤其是在低成本方案中，提高效率是实现更长电池续航和降低热量产生的必经之路。本文将深入探讨如何通过使用达灵顿管作为输出开关，并运用两个简单的电子元件来提高低成本开关电源的效率。
我们需要了解达灵顿管是一种由两个晶体管组成的复合晶体管结构，它具有很高的电流增益，使得它成为低电流开关稳压器IC的常用输出开关元件。然而，为了进一步提高电源转换效率，必须关注如何减少开关损耗，尤其是减少开关元件上的电压降。
为了实现这个目标，文章中提出了使用两个简单且便宜的电子元件——一个二极管D1和一个电容C1。这两个元件的引入，可以通过形成一个电流累加整流器，来提高达灵顿管Q1的集电极电压和电流。具体来说，启动时，二极管D1为Q1集电极的电流提供了一个回路，从而在随后的阶段，D1与C1共同作用，形成一个整流器，能够提升集电极电压，降低闭合开关Q2上的电压降，进一步提高整个电路的效率。
文章还指出，使用这种方法的一个显著优点是电源能够在更低的输入电压下稳定工作。这是由于驱动器集电极上的电压有所上升，从而使得电路能够支持一个更宽的输入范围。这种电路设计特别适合于对输入电压范围要求宽松的应用场合。
电容C1的值对于整个电路性能至关重要，它的选择依赖于开关频率。通常情况下，C1的值介于47nF到150nF之间，而在设计时需要根据输入电压和达灵顿管Q1的参数来确定。在某些情况下，可能需要使用电阻器R1来防止Q2发生硬饱和，或者限制Q1集电极的电流。但大多数情况下，可以省略这个电阻器，即R1取值为0欧姆。
文章还提供了一个设计实例，采用了广泛使用的MC33063/MC34063降压转换器芯片，通过应用本文所描述的方法，实现了一个效率为85%的开关电源，在输入电压为12V时，可以支持最低7.5V的输入，相比之下，在没有使用C1和D1的标准电路下，效率仅为78%，最低输入电压为8.2V。此外，这种效率提升的方法同样适用于反相转换器配置。
通过这些方法和实例，我们可以了解到，在设计和优化低成本开关电源时，尽管预算有限，但是通过精心选择和搭配电子元件，依然能够有效提高电源效率。这些技术可以广泛应用于便携式电子产品、电池供电设备等领域，为用户带来更长的使用时间和更高效的电能利用。
