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直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和線性電源的區(qū)別？

時(shí)間：2015-12-18 來(lái)源：tac 瀏覽次數(shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介：

說(shuō)到開關(guān)電源（直流穩(wěn)壓開關(guān)電源）和線性電源，大家都有著各自的說(shuō)法。作為兩種電源都有種重要的作用。本文分別在定義、工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍四個(gè)方面來(lái)比較這兩種電源

說(shuō)到開關(guān)電源（直流穩(wěn)壓開關(guān)電源）和線性電源，大家都有著各自的說(shuō)法。作為兩種電源都有種重要的作用。本文分別在定義、工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍四個(gè)方面來(lái)比較這兩種電源的區(qū)別所在。

一、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和線性電源的定義區(qū)別

它們最大的區(qū)別是線性穩(wěn)壓電源中管子(無(wú)論是雙極型還是MOSFET)工作于線性狀態(tài)，而開關(guān)電源中管子工作于開關(guān)狀態(tài)。

1、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源的定義

開關(guān)電源是相對(duì)線性電源說(shuō)的。是用通過(guò)電路控制開關(guān)管進(jìn)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(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓！說(shuō)簡(jiǎn)單了開關(guān)電源就是一個(gè)變壓器。開關(guān)電源的實(shí)現(xiàn)方式：整流成直流電——逆變成所需電壓的交流電（主要來(lái)調(diào)整電壓）——再經(jīng)過(guò)整流成直流電壓輸出。

2、線性電源的定義

線性電源是先將交流電經(jīng)過(guò)變壓器降低電壓幅值，再經(jīng)過(guò)整流電路整流后，得到脈沖直流電，后經(jīng)濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要達(dá)到高精度的直流電壓，必須經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓。

二、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和線性電源的工作原理的區(qū)別

開關(guān)電源的工作原理是:如下圖

1.交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;

2.通過(guò)高頻PWM(脈沖寬度調(diào)制)或者脈沖頻率調(diào)制（PFM）控制開關(guān)管，將那個(gè)直流加到開關(guān)變壓器初級(jí)上;

3.開關(guān)變壓器次級(jí)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(guò)一定的電路反饋給控制電路,控制PWM占空比,以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的.

線性電源的工作原理：如下圖

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)電路等。

線性電源是先將交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓，再經(jīng)過(guò)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(guò)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。

三、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和線性電源在特點(diǎn)上的區(qū)別

1、開關(guān)電源的主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：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(qiáng)、輸出電壓范圍寬、模塊化。

缺點(diǎn)：由于逆變電路中會(huì)產(chǎn)生高頻電壓，對(duì)周圍設(shè)備有一定的干擾。需要良好的屏蔽及接地。

線性電源特點(diǎn)

穩(wěn)定性高，紋波小，可靠性高，易做成多路輸出連續(xù)可調(diào)的電源。缺點(diǎn)是體積大、較笨重、效率相對(duì)較低。這類穩(wěn)壓電源又有很多種，從輸出性質(zhì)可分為穩(wěn)壓電源、穩(wěn)流電源和集穩(wěn)壓、穩(wěn)流于一身的穩(wěn)壓穩(wěn)流(雙穩(wěn))電源。從輸出值來(lái)看可分固定輸出電源、波段開關(guān)調(diào)整式和電位器連續(xù)可調(diào)式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數(shù)字顯示式型等。

四、直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和線性電源在適用范圍上的區(qū)別

1.開關(guān)電源的適用范圍

適用于全電壓范圍，不需要壓差，可以采用不同的電路拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)不同的輸出要求。調(diào)整率和輸出紋波不如線性電源，效率高。需要外圍元件多，成本高。電路相對(duì)復(fù)雜。開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源它的電路型式主要有單端反激式、單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性穩(wěn)壓電源的根本區(qū)別在于電路中的變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功率管不是工作在線性區(qū)，而是飽和及截止區(qū)，即工作在開關(guān)狀態(tài)；開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源也因此而得名。

2.線性電源的適用范圍

線性穩(wěn)壓電源常用于低壓場(chǎng)合，像LDO需要滿足一定的電壓差。輸出電壓調(diào)整率和紋波比較好，效率比較低，需要的外圍元器件比較少，成本低。電路比較簡(jiǎn)單。

綜上所術(shù)直流穩(wěn)壓開關(guān)電源和線性電源無(wú)論在定義、原理、特點(diǎn)還是適用范圍來(lái)說(shuō)，都有著明顯的區(qū)別。本文只是簡(jiǎn)單通過(guò)這幾個(gè)方面說(shuō)明了問(wèn)題。內(nèi)容不夠深入，且僅為我們沃爾電子的理解。如有問(wèn)題請(qǐng)聯(lián)系我們。

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