從電路結(jié)構(gòu)比較線性電源與開關(guān)電源的差異

現(xiàn)代社會(huì)，無(wú)論是電力設(shè)備還是電子產(chǎn)品，都需要高品質(zhì)的電源來(lái)提供電能。電源有兩種類型：#線性電源#和#開關(guān)電源#。早期的設(shè)備產(chǎn)品都是使用線性穩(wěn)壓電源，但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電源小型化、薄型化、輕量化成為大勢(shì)所趨，所以線性電源在多數(shù)場(chǎng)合逐漸被開關(guān)電源取而代之。但是也沒有完全取代，線性電源仍有自己的一席之地。

首先舉個(gè)例子，假設(shè)現(xiàn)在需要一個(gè)：5V/20W的直流電源，分別通過(guò)線性電源和開關(guān)電源方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，方式如下。

線性電源方案：先經(jīng)過(guò)工頻變壓器降壓(220V：9V)，再經(jīng)過(guò)全橋整流成直流12V左右，12V濾波后經(jīng)過(guò)線性穩(wěn)壓調(diào)整電路輸出5V，再次濾波提供負(fù)載。

開關(guān)電源方案：輸入220V經(jīng)過(guò)EMI，全橋整流成直流310V左右，電源芯片通過(guò)PWM技術(shù)控制開關(guān)管的通斷，將直流斬成AC方波，再通過(guò)高頻變壓器將能量傳遞到次級(jí)，濾波后輸出直流5V。

兩種方案制作的實(shí)物直觀比較：左邊是線性電源電路，右邊是開關(guān)電源電路。

通過(guò)上述對(duì)比，總結(jié)線性電源與開關(guān)電源特點(diǎn)如下：

①線性電源由于穩(wěn)壓電路中調(diào)整管處于線性區(qū)，前后壓差大，導(dǎo)致線性電源轉(zhuǎn)換效率低，只有35%～60%，而開關(guān)電源的調(diào)整管處于開關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換效率高，一般在到80%～90%。

②由于工頻變壓器的存在，以及調(diào)整管發(fā)熱嚴(yán)重需要散熱片，導(dǎo)致線性電源體積大、笨重。而開關(guān)電源由于使用高頻變壓器，同時(shí)開關(guān)管發(fā)熱不嚴(yán)重，所以體積更小、更靈活。

③開關(guān)電源由于工作頻率高(20KHz～200KHz)，電源噪聲和紋波較差，電磁干擾大，還有調(diào)整率這幾方面不如線性電源。所以在有些場(chǎng)合，如高品質(zhì)音響等，線性電源仍有自己的用武之地。

④線性電源只能降壓，開關(guān)電源可以降壓也可以升壓。

審核編輯：湯梓紅

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