線性電源和開關(guān)電源的區(qū)別

線性穩(wěn)壓直流電源的特點(diǎn)是：輸出電壓比輸入電壓低;反應(yīng)速度快，輸出紋波較小;工作產(chǎn)生的噪聲低;效率較低(現(xiàn)在經(jīng)常看的LDO就是為了解決效率問題而出現(xiàn)的);發(fā)熱量大(尤其是大功率電源)，間接地給系統(tǒng)增加熱噪聲。開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制調(diào)整管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制IC和MOSFET構(gòu)成。其特點(diǎn)是：輸出電壓可以比輸入電壓高，工作產(chǎn)生的噪聲高，效率較高，體積小，溫升小。開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源，這一點(diǎn)稱為成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣闊的發(fā)展空間。

線性電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。

開關(guān)電源主要包括輸入電網(wǎng)濾波器、輸入整流濾波器、逆變器、輸出整流濾波器、控制電路、保護(hù)電路。

線性電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓，這種電源技術(shù)很成熟，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小，而且沒有開關(guān)電源具有的干擾與噪音。但是它的缺點(diǎn)是需要龐大而笨重的變壓器，所需的濾波電容的體積和重量也相當(dāng)大，而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時(shí)，致使調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低，還要安裝很大的散熱片。這種電源不適合計(jì)算機(jī)等設(shè)備的需要，將逐步被開關(guān)電源所取代。

線性電源與開關(guān)電源的區(qū)別，線性電源是先將交流電經(jīng)過變壓器變壓，再經(jīng)過整流電路整流濾波得到未穩(wěn)定的直流電壓，要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過電壓反饋調(diào)整輸出電壓。從主要性能上看，這種電源技術(shù)很成熟，可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度，波紋也很小，而且沒有開關(guān)電源具有的干擾與噪音。電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài)，調(diào)整管上有一定的電壓降，在輸出較大工作電流時(shí)，調(diào)整管的功耗太大，轉(zhuǎn)換效率低。

簡(jiǎn)單來說，線性電源的調(diào)壓可以看成調(diào)阻值，相當(dāng)于通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓發(fā)生改變，而開關(guān)電源是通過調(diào)節(jié)開關(guān)的頻率使得電壓發(fā)生變化。同時(shí)，開關(guān)電源與線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，只是二者增長(zhǎng)速率各異。

(1)線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源。

因此，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)不斷突破與創(chuàng)新，這一個(gè)成本問題，反而讓開關(guān)電源技術(shù)向低輸出電力端移動(dòng)，為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。

(2)電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入80年代后計(jì)算機(jī)全面實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源化，到90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器領(lǐng)域。

(3)其實(shí)從開關(guān)電源的原理圖可以了解到：它沒有采用笨重的工頻變壓器，同時(shí)因?yàn)檎{(diào)整管上的耗散功率大幅度降低，從而省去較大的散熱片。這使得開關(guān)電源的體積變小，重量輕。但是，開關(guān)電源最大優(yōu)點(diǎn)是——功耗小，效率高。在開關(guān)電源電路中，晶體管在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下，它不斷重復(fù)‘導(dǎo)通’‘截至’的開關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換速度極快，頻率在50HZ只有，使得電源效率大大的提高。

(4)開關(guān)電源穩(wěn)壓范圍寬。從開關(guān)電源的輸出電壓是有激勵(lì)信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)的，輸入信號(hào)信號(hào)電壓的變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償。這樣，在工頻電網(wǎng)電壓變化較大時(shí)，它仍能夠保證有較穩(wěn)定的輸出電壓。

(5)開關(guān)電源的工作頻率目前基本上是工作在50kHz，是線性穩(wěn)壓電源的1000倍，這使整流后的濾波效率幾乎也提高了1000倍;即使采用半波整流后加電容濾波，效率也提高了500倍。在相同的紋波輸出電壓下，采用開關(guān)電源時(shí)，濾波電容的容量只是線性穩(wěn)壓電源中濾波電容的1/500~1/1000。