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线性直流电源和大功率开关电源优缺点比较
时间:2015-03-03 09:54
来源:杰创立
作者:杰创立
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大功率电源有如人体的心脏，是所有电子设备的动力。一般电力（如市电）都要经过转换才能提供给用电设备使用，如交流转换为直流，高压转换为低压等等，根据转换的主要方式可分为线性电源和开关电源。
一、大功率线性电源
线性直流稳压电源是通过工频（频率为50Hz的交流电）变压器将电压变至所需要的值，再经过整流、滤波、稳压等电路，输出为稳定直流电。
这类电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大，需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频（50Hz)上,所以重量较大。
二、大功率开关电源
开关型直流稳压电源是让交流电直接经过整流电路，经电容滤波后变为高压直流电，高压直流电经过开关K后，加到开关变压器上。控制开关的“闭合”和“断开”的速度，就可在通过开关变压器形成不同频率的交流电，开关速度越快，频率就越高。这样在开关变压器的次级相应地感应出高频电压，最后经过整流、滤波、稳压等电路得到稳定的直流电。
开关电源和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十KHz到几MHz。功率管不是工作在饱和就是截止区即开关状态；开关电源因此而得名。
线性电源的主要优点：
1.电路简单可靠
2.电气噪声低
3.对电网污染小等
线性电源主要缺点：
1.笨重
2.体积大
3.效率较低
目前线性电源主要应用于对噪声敏感的场合如高精度仪器，实验室教学等一些中小功率的场合。
开关电源的主要优点：
1.体积小、重量轻
2.效率高
3.应用灵活
大功率开关电源的主要缺点：
1.电路复杂
2.电磁干扰大
线性电源：
功率 低（30%～60%）
尺寸 大型（变压器和撒热器的空间）
质量 重
电路 简单（变压、整流和稳压电路）
稳定度 高（0.001%～0.1%）
纹波（PP值） 小（0.1～10mV）
过渡过程相应速度 快（50μs～1ms）
用途 高精度、可编程，实验用可调电源
集成难易程度 体积大，笨重，很难集成在电路板上
开关电源：
功率 高（70%～80%）
尺寸 小型（为线性电源的1/4～1/10）
质量 轻（为线性电源的1/4～1/10
电路 复杂（整流、开关脉冲调试和变压等电路）
稳定度 一般（0.1%～3%）
纹波（PP值） 大（10～200mV）
过渡过程相应速度 一般（500μs～10ms）
用途 机内所有电源，直流输入设备的电源，要求体积小而高效的电源
集成难易程度 方便集成
