稳压直流电源是电路规划的重要组成部分,电源的稳定性在很大程度上决定了电路的稳定性。线性电源和开关电源是两种常见的电源,在原理上有很大的不同,这也决定了两者在使用上的不同。
一、电源与线性电源开关原理的区别
1、线性电源的基本原理:电网经工频变压器降压成交流低电压后,经整流滤波得到形成直流电,最后通过稳压电路输出稳定的低压直流电。电路中的调谐元件在线性情况下工作。
2、开关电源的基本原理:输入端直接将交流电整流成直流电,然后在高频电路的作用下,利用开关管控制电源的通断。借助电感器(高频变压器),发出稳定的低压直流电。
二、开关电源和线性电源的优缺点
1、开关电源的优缺点:体积小、重量轻(体积和重量只需要电源线性电源的20-30%)、大功率(一般60-70%,而线性电源只需要30-40%),自身抗干扰能力强。缺陷: 需要优良的屏蔽和接地功能。交流电可以整流得到直流电。要获得稳定的直流电压,必须选择稳定的电路。
2、线性电源的优缺点优点:
(1)线性电源的优点是结构比较简单,输出纹波小,高频干扰小。
(2)结构简单的优点是维修方便,线性电源的维修难度往往比开关电源小很多。
(3) 纹波是叠加在直流稳定性上的交流分量。输出纹波越低,输出直流电源的纯度越高,这也是衡量直流电源质量的重要指标。
(4) 高纹波直流电会影响收发器的正常工作。现在先进的线性电源的纹波可以达到0.5mV的水平,一般产品可以达到5mV的水平。
(5) 线性电源没有在高频下工作的器件。如果输入滤波做得好,几乎没有高频干扰/高频噪声。
缺陷:
(1)变压器体积大、重,因此滤波电容的体积和元件也大,电压响应电路工作在线性状态,稳压管会出现压降,导致输出大工作电流时给稳压管的功率。消耗太大,转换功率低,还要加装大散热片。
(2)这种电源不适合电脑等设备的需要,会逐渐被开关电源所取代。
三、开关电源和线性电源在使用上的区别
1、线性电源的功率器件是工作在线性状态,即使用时功率器件一直在工作,所以它的工作功率低,一般为50%60%,而且体积大,功率低,发热量也大。
2.但线性电源具有开关电源不具备的优点:纹波小,调节率好。适用于模拟电路、各种放大器等。
3、开关电源体积小,电流大,功率大,但纹波大,干扰大。
4、随着电子技术的不断发展,开关电源的规划越来越科学,开关电源的缺陷将逐步消除。因此,开关电源将是未来使用的主要趋势,将逐步取代线性电源。