发布时间：2022年07月21日                   作者：德国GMC-I高美测仪（上海电励士）

直流电源是电路设计中非常重要的一部分，由它决定能量的输入和输出，所以电源的稳定性，在很大程度上决定了电路的稳定性，电源设计不合理或者能量输出不足，对整个电子系统都是致命的。

直流电源有开关电源和线性电源两种，其基本原理如下：

开关电源的基本原理是输入端直接将交流电整流变成直流电,再在高频震荡电路的作用下,用开关管控制电流的通断,形成高频脉冲电流。在电感(高频变压器)的帮助下,输出稳定的低压直流电。

线性电源的基本原理是市电经过—个工频变压器降压成低压交流电之后,通过整流和滤波形成直流电,最后通过稳压电路输出稳定的低压直流电。电路中调整元件工作在线性状态。

开关直流电源与线性直流电源的优缺点

1.开关电源的优缺点

主要优点:

体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的20~30%)、效率高(一般为60~70%,而线性电源只有30~40%)、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。

主要缺点:

由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一走的干扰。需要良好的屏蔽及接地。交流电经过整流,可以得到直流电。但是,由于交流电压及负载电流的变化,整流后得到的直流电压通常会造成20%到40%的电压变化。为了得到稳走的直流电压,必须采用稳压电路来实现稳压，而且大于200W需要有PFC功能（Power Factor Correction，功率因数校正）。

2.线性电源的优缺点

优点:

线性电源的优点是结构相对简单、辅出纹波小、高频干扰小。结构简单绐我们芾来的大好处是维修方便,维修一台线性电源的难度往往远远低于开关电源,线性电源的维修成功率也大大高于开关电源。纹波是叠加在直流稳定量上的交流分量。输出纹波越小也就是说输出直流电纯浄度越高,这也正是直流电源品质的重要标志。过高纹波的直流电将影响收发信机的正常工作。目前高档线性电源纹波可以达到0.5mV的水平,一般产品可以做到5mw水平。线性电源没有工作在高频状态下的器件所以如果输入滤波做得好的话几乎没有高频干扰高频噪声

缺点:

需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电套的体积和重量也相当大,而且电压反馈电路是工作在线性状态,调整管上有一走的电压降,在输出较大工作电流时,致使调整管的功耗太大,转换效率低,还要安装很大的散热片。这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。

开关电源与线性电源应用上的区别

线性电源功率器件工作在线性状态,也就是说他一用起来功率器件就是一直在工作,所以也就导致他的工作效率低,一般在50%~60%,而且体积大,笨重,效率低、发热量也大。但是线性电源有开关电源没有的优点，纹波小,调整率好,对外千扰小。适合用与模拟电路,各类放大器等。

开关电源体积小、电流大、效率高,但是纹波大、干扰大。随着电子技术的不断发展,开关电源的设计也越来越科学,开关电源的缺点将慢慢被消除,所以开关电源将昰以后应用的主流趋势,逐渐代线性电源。