开关电源与线性电源的区别

开关电源
Switch Mode Power Supply,简称SMPS,又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。

功能:是将一个位准的电压,透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源,而输出多半是需要直流电源的设备,例如个人电脑,而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。

线性电源
      传统的线性式电源供应器,其原理如下图,利用一低频硅钢片变压器,变换成所需要的电压值,然后经过整流滤波成直流电压,但一般设备需要稳定的直流电源,故需再经过稳压,因此稳压用的功率元件就必须将高出的电压予以钳制,并以热的形态消耗掉,所以线性式电源必须限制输入电源电压的变化范围,否则效率就会大幅降低。线性式电源稳压原理是将不必要的电源以热的形态损耗,而且连同涟波一并钳制,所以输出涟波可以很小,因为是线性工作,故没有开关和 EMI 问题。
线性电源工作图

开关电源与线性电源区别
      开关电源的优势在于效率高(此处的效率可以简单的看作输入功率与输出功率之比),加之开关晶体管工作于开关状态,损耗较小,发热较低,不需要体积/重量非常大的散热器,因此体积较小、重量较轻。但开关电源工作时,由于频率较高,会对电网及周围设备造成干扰。
线性电源的优势在于结构相对简单,可靠性相对较高,电流纹波率可以很容易的做到比较低,维修也较为方便。但是线性电源在产生输出电压的过程中,功率晶体工作在放大区,本身也会消耗电能。

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