線性電源的特點(diǎn)?(優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn))

線性電源(Linear power supply)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。

線性電源主回路的工作過(guò)程是輸入電源先經(jīng)預(yù)穩(wěn)壓電路進(jìn)行初步交流穩(wěn)壓后,通過(guò)主工作變壓器隔離整流變換成直流電源,再經(jīng)過(guò)控制電路和單片微處理控制器的智能控制下對(duì)線性調(diào)整元件進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),使之輸出高精度的直流電壓源,1、電源變壓器及整流:將380V的交流電變換成所需的直流電;2、預(yù)穩(wěn)壓電路:采用繼電器元件或可控硅元件對(duì)輸入的交流或直流電壓進(jìn)行預(yù)調(diào)整和初步穩(wěn)壓,從 而降低線性調(diào)整元件的功耗,提高工作效率.并確保輸出電壓源高精度和高穩(wěn)定;3、線性調(diào)整元件:對(duì)濾波后的直流電壓進(jìn)行精細(xì)調(diào)整,使輸入電壓達(dá)到所需要的值和精度要求;4、濾波電路:對(duì)直流電源的脈動(dòng)波,干擾,噪聲進(jìn)行最大限度的阻止,和吸收,從而保證直流電源的輸出電壓低紋波、低噪聲、低干擾;5、單片機(jī)控制系統(tǒng):單片微處理控制器對(duì)檢測(cè)到的各種信號(hào)進(jìn)行比較、判斷、計(jì)算、分析等處理后,再發(fā)出相應(yīng)的控制指令使直流穩(wěn)壓電源整體穩(wěn)壓系統(tǒng)工作正常、可靠、協(xié)調(diào);6、輔助電源及基準(zhǔn)電壓源:為直流穩(wěn)壓系統(tǒng)提供高精度的基準(zhǔn)電壓源及電子電路工作所需要的電源;7、電壓取樣及電壓調(diào)節(jié):檢測(cè)直流穩(wěn)壓電源輸出電壓值及設(shè)定調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓值;8、比較放大電路:將直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓值與基準(zhǔn)源的電壓進(jìn)行比較取得誤差電壓信號(hào)后,進(jìn)行放大反饋及控制線性調(diào)整元件而保證輸出電壓穩(wěn)定;9、電流檢測(cè)電路:取得直流穩(wěn)壓電源輸出電流值,作限流或保護(hù)控制的信息;10、驅(qū)動(dòng)電路:為驅(qū)動(dòng)可執(zhí)行元件而設(shè)置的功率放大電路;11、顯示器:直流穩(wěn)壓電源輸出電壓值及輸出電流值的顯示 [1]。

好的電源系統(tǒng)才可以讓電路更加的穩(wěn)定，才不會(huì)影響到使用者的正常使用，目前比較流行的電源系統(tǒng)有線性電源和開關(guān)電源兩種，那么線性電源和開關(guān)電源的優(yōu)缺點(diǎn)是什么呢?下面和小編一起來(lái)看看吧。

線性電源和開關(guān)電源的優(yōu)缺點(diǎn)是什么

(一)線性電源

1、優(yōu)點(diǎn)

(1)線性電源雖然看起來(lái)會(huì)比較笨重，但是線性電源的功率一般是由變壓器和調(diào)整管決定的。線性電源的功率雖然比較低，但是卻不會(huì)把額外的干擾引入進(jìn)來(lái)，所以線性電源的電磁干擾是比較小的，并且紋波系數(shù)也會(huì)非常低，幾乎可以忽略不計(jì)。

(2)線性電源的穩(wěn)壓率一般會(huì)比較高，內(nèi)部設(shè)計(jì)也會(huì)比較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)問(wèn)題需要維修的話也是非常方便的，只要略懂電子技術(shù)的技術(shù)人員一般都知道如何維修，所以線性電源的維修成本一般也會(huì)比開關(guān)電源的維修成本更低很多。

(3)線性電源的抗雷擊性能是比較好的，因?yàn)榫€性電源內(nèi)部的變壓器一般是由2個(gè)線圈和鐵芯組成的，而加在線圈兩端的電壓一般都不會(huì)突變，所以對(duì)于瞬間的高壓一般都會(huì)有較強(qiáng)的抑制性。若是不小心被雷擊中的話，線性電源一般都可以存活下來(lái)，而開關(guān)電源一般都會(huì)被燒毀。

2、缺

(1)線性電源的工作效率一般都會(huì)比較低，因?yàn)榫€性電源是一個(gè)電轉(zhuǎn)磁再轉(zhuǎn)電的轉(zhuǎn)換過(guò)程，在運(yùn)行的時(shí)候難免會(huì)造成內(nèi)部的鐵或者是銅出現(xiàn)磨損，所以工作效率就會(huì)被降低。

(2)線性電源的輸入范圍會(huì)比較窄，一般都是在200伏到240伏之間，一旦低于這個(gè)范圍的話，線性電源所輸出的電壓就會(huì)不夠。若是高于這個(gè)范圍的話，線性電源又有可能會(huì)被燒毀。

(3)線性電源的體積一般都會(huì)比開關(guān)電源的體積大一些，并且非常笨重。

(二)開關(guān)電源

1、優(yōu)點(diǎn)

(1)開關(guān)電源的工作效率一般都是比較高的，并且外觀的體積也會(huì)比較小。因?yàn)殚_關(guān)電源在運(yùn)行的過(guò)程中一般不會(huì)出現(xiàn)鐵損或者是銅損的現(xiàn)象，并且內(nèi)部的元件損耗一般都是可以忽略不計(jì)的，所以開關(guān)電源的工作效率一般都會(huì)比線性電源更高一些。開關(guān)電源的內(nèi)部一般都只有元器件和電路板，所以開關(guān)電源的體積一般都不大，重量一般也不重。

(2)開關(guān)電源的輸入范圍會(huì)比較寬一些，一般都是在160伏到270伏之間。

2、缺點(diǎn)

(1)開關(guān)電源雖然看起來(lái)比較小巧，但是受到電磁干擾的影響卻會(huì)比較大，并且紋波系數(shù)也會(huì)比較大，特別是在音頻、視頻的范疇內(nèi)，開關(guān)電源更是容易受到電磁干擾的影響，所以一般會(huì)導(dǎo)致音色不不純厚，或者是發(fā)出嘶嘶的聲音。

(2)開關(guān)電源的內(nèi)部設(shè)計(jì)一般都會(huì)比較復(fù)雜一些，所以維修起來(lái)一般都會(huì)有點(diǎn)麻煩，一旦開關(guān)電源出現(xiàn)問(wèn)題的話，一般都需要找專業(yè)維修人員幫忙維修，并且維修費(fèi)用一般會(huì)比較高，而非專業(yè)人士一般都是維修不了的，所以直接廢棄會(huì)更加合適。

(3)開關(guān)電源的體積一般都會(huì)比較小，很多的元器配件都是被擠在一起的，所以內(nèi)部的散熱效果一般都不好，時(shí)間長(zhǎng)久了，有可能會(huì)導(dǎo)致外殼出現(xiàn)變形現(xiàn)象。

(4)開關(guān)電源的抗雷擊能力一般都不強(qiáng)，一旦不小心被高壓擊中的話，就容易出現(xiàn)燒毀現(xiàn)象。

由于線性電源的調(diào)節(jié)管在放大狀態(tài)下工作，因此需要很好的散熱器，散發(fā)出大量的熱量，并且還需要大型功率變頻器。當(dāng)制作多個(gè)電壓輸出時(shí)變壓器會(huì)很龐大。

由于開關(guān)電源的控制管在飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)下工作，因此發(fā)熱量低，效率高(75%或更高)，并且省去了大容量的變壓器。但是，較大的紋波(典型值為50mVat5V輸出)與開關(guān)電源的DC輸出重疊，可以通過(guò)在輸出側(cè)并聯(lián)連接一個(gè)齊納二極管來(lái)改善此紋波。另外，開關(guān)管的尖峰干擾很大，因此必須將其連接在電路中，串連磁珠改善。相對(duì)而言，線性電源沒有上述缺陷，紋波可能非常小(小于5 mV)。

當(dāng)需要功率效率和安裝容量時(shí)，建議使用開關(guān)電源。同樣，當(dāng)需要電磁干擾和功率純度(例如電容泄漏檢測(cè))時(shí)，通常使用線性電源。此外，當(dāng)需要隔離電路時(shí)，DC-DC現(xiàn)在主要用于為隔離的部分供電(DC-DC由于其工作原理而成為開關(guān)電源)。另外，用于開關(guān)電源的高頻變壓器纏繞起來(lái)很麻煩。

開關(guān)電源和線性電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同，顧名思義，它們具有開關(guān)操作，并通過(guò)可變占空比和頻率轉(zhuǎn)換方法實(shí)現(xiàn)不同的電壓。實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜。最大的優(yōu)勢(shì)是效率高。超過(guò)90%的缺點(diǎn)是高波和開關(guān)噪聲。當(dāng)波動(dòng)和噪聲要求不高時(shí)，這是合適的。線性電源沒有開關(guān)操作，屬于連續(xù)模擬控制，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，芯片面積小。成本低，優(yōu)點(diǎn)是成本低，波噪聲低，最大的缺點(diǎn)是效率低。它們有自己的缺點(diǎn)，并且在應(yīng)用程序中彼此互補(bǔ)!

線性電源的好處：

1.線性電源效率雖低下，但不會(huì)引起額外的干擾，這意味著它具有較低的電磁干擾和非常低的紋波系數(shù)，因此可以忽略不計(jì)。在監(jiān)控方面，沒有什么比這個(gè)優(yōu)勢(shì)更好的了。圖像質(zhì)量與功耗有很大關(guān)系。由于功率要求很高，特別是對(duì)于小幅度模擬信號(hào)(例如音頻和視頻源)，一些音頻發(fā)燒友使用變壓器代替了開關(guān)電源。

2.穩(wěn)壓率高，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)非常方便，萬(wàn)一發(fā)生故障，可以由對(duì)電子設(shè)備了如指掌的技術(shù)人員進(jìn)行修理，維修成本大大低于開關(guān)電源。

3.優(yōu)異的抗雷擊性能。由于變壓器的結(jié)構(gòu)由兩個(gè)線圈和一個(gè)鐵芯組成，因此施加在線圈上的電壓不能突然改變，并且瞬時(shí)高壓被強(qiáng)烈抑制。因此，在雷擊中，變壓器電源幸免于難，開關(guān)電源無(wú)一例外地被燒毀。

線性電源的缺點(diǎn)：

1.低效率。由于變壓器是“電磁-電磁”轉(zhuǎn)換過(guò)程，因此鐵和銅的損失是不可避免的且效率低下。

2.輸入范圍狹窄。通常，它約為200V至240V，但如果低于此范圍，則輸出電壓將不足，而如果高于此范圍，則變壓器可能會(huì)燒壞。在大多數(shù)情況下，該電壓范圍已足夠，不應(yīng)考慮得太多。另外，變壓器比開關(guān)電源更大，體積更大。