線性電源與開關電源電路方案比較

現代社會，無論是電力設備還是電子產品，都需要高品質的電源來提供電能。電源有兩種類型：線性電源和開關電源。早期的設備產品都是使用線性穩(wěn)壓電源，但隨著電力電子技術的發(fā)展，電源小型化、薄型化、輕量化成為大勢所趨，所以線性電源在多數場合逐漸被開關電源取而代之。但是也沒有完全取代，線性電源仍有自己的一席之地。

首先舉個例子，假設現在需要一個：?5V/20W的直流電源?，分別通過線性電源和開關電源方案來實現，方式如下。

線性電源方案：先經過工頻變壓器降壓（220V：9V），再經過全橋整流成直流12V左右，12V濾波后經過線性穩(wěn)壓調整電路輸出5V，再次濾波提供負載。

開關電源方案：輸入220V經過EMI，全橋整流成直流310V左右，電源芯片通過PWM技術控制開關管的通斷，將直流斬成AC方波，再通過高頻變壓器將能量傳遞到次級，濾波后輸出直流5V。

兩種方案制作的實物直觀比較：左邊是線性電源電路，右邊是開關電源電路。

通過上述對比，總結線性電源與開關電源特點如下：

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

②由于工頻變壓器的存在，以及調整管發(fā)熱嚴重需要散熱片，導致線性電源體積大、笨重。而開關電源由于使用高頻變壓器，同時開關管發(fā)熱不嚴重，所以體積更小、更靈活。

③開關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，還有調整率這幾方面不如線性電源。所以在有些場合，如高品質音響等，線性電源仍有自己的用武之地。

④線性電源只能降壓，開關電源可以降壓也可以升壓。

審核編輯：湯梓紅