線性電源，開關(guān)電源區(qū)別

線性電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低（35%左右），需要增加體積龐大的散熱片，而且還需要增加同樣也是大體積的工頻變壓器，當(dāng)要制作多組電壓輸出時變壓器會更加巨大。

開關(guān)電源的調(diào)整管工作處于飽和和截至狀態(tài)，因而發(fā)熱量小，效率高（75%以上）并且節(jié)省大體積的變壓器。但開關(guān)電源導(dǎo)出的直流上面會疊加較大的紋波（50mV at 5V output typical），在輸出端并接穩(wěn)壓二極管能夠改善，另外因為開關(guān)管工作是會導(dǎo)致很大的尖峰脈沖干擾，也需要在電路中串連磁珠加以改良。相對而言線性電源就沒有以上缺陷，它的紋波可以做的很小（5mV以下）。

對于電源效率和安裝體積有要求的地方用開關(guān)電源為佳，對于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方（例如電容漏電檢測）多選用線性電源。另外當(dāng)電路中需要作隔離的時候現(xiàn)在多數(shù)用DC-DC來做對隔離部分供電（DC-DC從其工作原理上來說就是開關(guān)電源）。還有，開關(guān)電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來比較麻煩。

開關(guān)電源和線性電源在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上是完全不一樣的，開關(guān)電源顧名思義有開關(guān)動作，它利用變占空比或變頻的方法實現(xiàn)不同的電壓，實現(xiàn)較為復(fù)雜，最大的優(yōu)點是高效率，一般在90%以上，缺點是文波和開關(guān)噪聲較大，適用于對文波和噪聲要求不高的場合；而線性電源沒有開關(guān)動作，屬于連續(xù)模擬控制，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對簡單，芯片面積也較小，成本較低，優(yōu)點是成本低，文波噪聲小，最大的缺點是效率低。它們各有有缺點在應(yīng)用上互補共存！

一、線性電源的原理：

線性電源主要包括工頻變壓器、輸出整流濾波器、控制電路、保護電路等。 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，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。這種電源不適合計算機等設(shè)備的需要，將逐步被開關(guān)電源所取代。

二、開關(guān)電源的原理：

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、保護電路。它們的功能是：

1、輸入電網(wǎng)濾波器：消除來自電網(wǎng)，如電動機的啟動、電器的開關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾，同時也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴散。

2、輸入整流濾波器：將電網(wǎng)輸入電壓進行整流濾波，為變換器提供直流電壓。

3、逆變器：是開關(guān)電源的關(guān)鍵部分。它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用。

4、輸出整流濾波器：將變換器輸出的高頻交流電壓整流濾波得到需要的直流電壓，同時還防止高頻噪聲對負(fù)載的干擾。

5、控制電路：檢測輸出直流電壓，并將其與基準(zhǔn)電壓比較，進行放大。調(diào)制振蕩器的脈沖寬度，從而控制變換器以保持輸出電壓的穩(wěn)定。

6、保護電路：當(dāng)開關(guān)電源發(fā)生過電壓、過電流短路時，保護電路使開關(guān)電源停止工作以保護負(fù)載和電源本身。

開關(guān)電源是將交流電先整流成直流電，在將直流逆變成交流電，在整流輸出成所需要的直流電壓。這樣開關(guān)電源省去下線性電源中的變壓器，以及電壓反饋電路。而開關(guān)電源中的逆變電路完全是數(shù)字調(diào)整，同樣能達到非常高的調(diào)整精度。

開關(guān)電源的主要優(yōu)點

體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的20～30%）、效率高（一般為60～70%，而線性電源只有30～40%）、自身抗干擾性強、輸出電壓范圍寬、模塊化。

開關(guān)電源的主要缺點

由于逆變電路中會產(chǎn)生高頻電壓，對周圍設(shè)備有一定的干擾。需要良好的屏蔽及接地

開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進行高速的道通與截止、將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓!轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50Hz高很多、所以開關(guān)變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱!!成本很低、如果不將50Hz變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義!!開關(guān)變壓器也不神秘、就是一個普通的變壓器!這就是開關(guān)電源。

開關(guān)電源，是通過電子技術(shù)實現(xiàn)的，主要環(huán)節(jié)：整流成直流電——逆變成所需電壓的交流電（主要來調(diào)整電壓）——再經(jīng)過整流成直流電壓輸出。

開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)中由于中間沒有變壓器和散熱片，因而體積非常小。同時，開關(guān)電源內(nèi)部都是電子元件，效率高、發(fā)熱小。雖然，具有電磁干擾等缺點，但現(xiàn)在的屏蔽技術(shù)已經(jīng)非常到位。

開關(guān)電源大體可以分為隔離和非隔離兩種，隔離型的必定有開關(guān)變壓器，而非隔離的未必一定有。

簡單地說，開關(guān)電源的工作原理是:

1、交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流；

2、通過高頻PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號控制開關(guān)管，將那個直流加到開關(guān)變壓器初級上；

3、開關(guān)變壓器次級感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供給負(fù)載；

4、輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路，控制PWM占空比，以達到穩(wěn)定輸出的目的。

交流電源輸入時一般要經(jīng)過厄流圈一類的東西，過濾掉電網(wǎng)上的干擾，同時也過濾掉電源對電網(wǎng)的干擾；在功率相同時，開關(guān)頻率越高，開關(guān)變壓器的體積就越小，但對開關(guān)管的要求就越高；開關(guān)變壓器的次級可以有多個繞組或一個繞組有多個抽頭，以得到需要的輸出；一般還應(yīng)該增加一些保護電路，比如空載、短路等保護，否則可能會燒毀開關(guān)電源。

以上說的就是開關(guān)電源的大致工作原理。

其實現(xiàn)在已經(jīng)有了集成度非常高的專用芯片，可以使外圍電路非常簡單，甚至做到免調(diào)試。

例如TOP系列的開關(guān)電源芯片（或稱模塊），只要配合一些阻容元件，和一個開關(guān)變壓器，就可以做成一個基本的開關(guān)電源。

開關(guān)電源的主要工作原理就是上橋和下橋的Mos管輪流導(dǎo)通，首先電流通過上橋Mos管流入，利用線圈的存儲功能，將電能集聚在線圈中，最后關(guān)閉上橋Mos管，打開下橋的Mos管，線圈和電容持續(xù)給外部供電。然后又關(guān)閉下橋Mos管，再打開上橋讓電流進入，就這樣重復(fù)進行，因為要輪流開關(guān)Mos管，所以稱為開關(guān)電源。

而線性電源就不一樣了，由于沒有開關(guān)介入，使得上水管一直在放水，如果有多的，就會漏出來，這就是我們經(jīng)常看到的某些線性電源的Mos管發(fā)熱量很大，用不完的電能，全部轉(zhuǎn)換成了熱能。從這個角度來看，線性電源的轉(zhuǎn)換效率就非常低了，而且熱量高的時候，元件的壽命勢必要下降，影響最終的使用效果 。

開關(guān)電源和線性電源的區(qū)別主要是他們的工作方式。

線性電源功率器件工作在線性狀態(tài)，也就是說他一用起來功率器件就是一直在工作，所以也就導(dǎo)致他的工作效率低，一般在50%~60%，還得說他是很好的線性電源。線性電源的工作方式，使他從高壓變低壓必須有將壓裝置，一般的都是變壓器，也有別的像KX電源，再經(jīng)過整流輸出直流電壓。這樣一來他的體積也就很大，笨重，效率低、發(fā)熱量也大。他也有他的優(yōu)點：紋波小，調(diào)整率好，對外干擾小。適合用與模擬電路，各類放大器等。

開關(guān)電源。它的功率器件工作在開關(guān)狀態(tài)，（一開一關(guān)，一開一關(guān)，頻率非常快，一般的平板開關(guān)電源頻率在100~200KHz，模塊電源在300～500KHZ）、這樣他的損耗就小，效率也就高，對變壓器也有了要求，要用高磁導(dǎo)率的材料來做、有點墨跡了，他的變壓器就是一個字小、效率80%～90%吧、據(jù)說美國最好的VICOR模塊高達99%、開關(guān)電源的效率高體積小，但是和線性電源比他的紋波，電壓電流調(diào)整率就有折扣了 。

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