發(fā)布時間：2022年07月21日                   作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵士）

直流電源是電路設(shè)計中非常重要的一部分，由它決定能量的輸入和輸出，所以電源的穩(wěn)定性，在很大程度上決定了電路的穩(wěn)定性，電源設(shè)計不合理或者能量輸出不足，對整個電子系統(tǒng)都是致命的。

直流電源有開關(guān)電源和線性電源兩種，其基本原理如下：

開關(guān)電源的基本原理是輸入端直接將交流電整流變成直流電,再在高頻震蕩電路的作用下,用開關(guān)管控制電流的通斷,形成高頻脈沖電流。在電感(高頻變壓器)的幫助下,輸出穩(wěn)定的低壓直流電。

線性電源的基本原理是市電經(jīng)過—個工頻變壓器降壓成低壓交流電之后,通過整流和濾波形成直流電,最后通過穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的低壓直流電。電路中調(diào)整元件工作在線性狀態(tài)。

開關(guān)直流電源與線性直流電源的優(yōu)缺點(diǎn)

1.開關(guān)電源的優(yōu)缺點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn):

體積小、重量輕(體積和重量只有線性電源的20~30%)、效率高(一般為60~70%,而線性電源只有30~40%)、自身抗干擾性強(qiáng)、輸出電壓范圍寬、模塊化。

主要缺點(diǎn):

由于逆變電路中會產(chǎn)生高頻電壓,對周圍設(shè)備有一走的干擾。需要良好的屏蔽及接地。交流電經(jīng)過整流,可以得到直流電。但是,由于交流電壓及負(fù)載電流的變化,整流后得到的直流電壓通常會造成20%到40%的電壓變化。為了得到穩(wěn)走的直流電壓,必須采用穩(wěn)壓電路來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，而且大于200W需要有PFC功能（Power Factor Correction，功率因數(shù)校正）。

2.線性電源的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):

線性電源的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對簡單、輔出紋波小、高頻干擾小。結(jié)構(gòu)簡單紿我們芾來的大好處是維修方便,維修一臺線性電源的難度往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開關(guān)電源,線性電源的維修成功率也大大高于開關(guān)電源。紋波是疊加在直流穩(wěn)定量上的交流分量。輸出紋波越小也就是說輸出直流電純浄度越高,這也正是直流電源品質(zhì)的重要標(biāo)志。過高紋波的直流電將影響收發(fā)信機(jī)的正常工作。目前高檔線性電源紋波可以達(dá)到0.5mV的水平,一般產(chǎn)品可以做到5mw水平。線性電源沒有工作在高頻狀態(tài)下的器件所以如果輸入濾波做得好的話幾乎沒有高頻干擾高頻噪聲

缺點(diǎn):

需要龐大而笨重的變壓器,所需的濾波電套的體積和重量也相當(dāng)大,而且電壓反饋電路是工作在線性狀態(tài),調(diào)整管上有一走的電壓降,在輸出較大工作電流時,致使調(diào)整管的功耗太大,轉(zhuǎn)換效率低,還要安裝很大的散熱片。這種電源不適合計算機(jī)等設(shè)備的需要,將逐步被開關(guān)電源所取代。

開關(guān)電源與線性電源應(yīng)用上的區(qū)別

線性電源功率器件工作在線性狀態(tài),也就是說他一用起來功率器件就是一直在工作,所以也就導(dǎo)致他的工作效率低,一般在50%~60%,而且體積大,笨重,效率低、發(fā)熱量也大。但是線性電源有開關(guān)電源沒有的優(yōu)點(diǎn)，紋波小,調(diào)整率好,對外千擾小。適合用與模擬電路,各類放大器等。

開關(guān)電源體積小、電流大、效率高,但是紋波大、干擾大。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,開關(guān)電源的設(shè)計也越來越科學(xué),開關(guān)電源的缺點(diǎn)將慢慢被消除,所以開關(guān)電源將昰以后應(yīng)用的主流趨勢,逐漸代線性電源。