线性电源与开关电源电路方案比较

现代社会，无论是电力设备还是电子产品，都需要高品质的电源来提供电能。电源有两种类型：线性电源和开关电源。早期的设备产品都是使用线性稳压电源，但随着电力电子技术的发展，电源小型化、薄型化、轻量化成为大势所趋，所以线性电源在多数场合逐渐被开关电源取而代之。但是也没有完全取代，线性电源仍有自己的一席之地。

首先举个例子，假设现在需要一个： 5V/20W的直流电源 ，分别通过线性电源和开关电源方案来实现，方式如下。

线性电源方案：先经过工频变压器降压（220V：9V），再经过全桥整流成直流12V左右，12V滤波后经过线性稳压调整电路输出5V，再次滤波提供负载。

开关电源方案：输入220V经过EMI，全桥整流成直流310V左右，电源芯片通过PWM技术控制开关管的通断，将直流斩成AC方波，再通过高频变压器将能量传递到次级，滤波后输出直流5V。

两种方案制作的实物直观比较：左边是线性电源电路，右边是开关电源电路。

通过上述对比，总结线性电源与开关电源特点如下：

①线性电源由于稳压电路中调整管处于线性区，前后压差大，导致线性电源转换效率低，只有35%～60%，而开关电源的调整管处于开关状态，转换效率高，一般在到80%～90%。

②由于工频变压器的存在，以及调整管发热严重需要散热片，导致线性电源体积大、笨重。而开关电源由于使用高频变压器，同时开关管发热不严重，所以体积更小、更灵活。

③开关电源由于工作频率高（20KHz～200KHz），电源噪声和纹波较差，电磁干扰大，还有调整率这几方面不如线性电源。所以在有些场合，如高品质音响等，线性电源仍有自己的用武之地。

④线性电源只能降压，开关电源可以降压也可以升压。

审核编辑：汤梓红