线性电源和开关电源有什么区别?


回答 1:

尺寸,重量,效率,成本,电子噪声是差异或折衷。线性使用大型变压器降低电压至使用值附近,然后使用整流器和稳压器补偿线路波动。开关电源将信号源转换为高频信号,该信号将需要较小的滤波器组件和较小的变压器,然后使用半导体开关对信号进行脉冲处理(通常为方波),以使平均电压输出接近使用电压并将其滤波稳定的可用状态。开关电源供应商通常较小,并且在转换电源时效率更高。


回答 2:

这是个好问题。

线性电源使用变压器将AC线接到接近您想要的地方。然后,它对来自变压器的60hz AC进行整流,对生成的DC进行滤波,并将其调节到您想要的精确值。

SMPS并非完全不同。它吸收传入的交流电,对其进行整流和滤波(整流器后输入上的那些滤波帽是插入POP时导致POP的原因)并将其馈入功率振荡器。

这将产生的DC转换为方波或类似波形,通常为40,000hz左右。这是通过一个非常小的变压器馈电的。从那里对其进行校正(再次),过滤,调节,然后输出结果。

之所以起作用,是因为仅当磁通量变化时才通过变压器传输功率,并且功率的变化仅与线路变化一样快。在60Hz时,每秒变化120次。以40Khz的速度每秒变化80,000次。因此,由于它花费了更多的时间进行工作,而不仅仅是吸收磁化电流(会产生热量),因此效率更高。它可以更小,因为在高频下需要少得多的铁来避免饱和。


回答 3:

打个比方……。

您想用煤气炉加热房间。您可以通过以下两种方式之一来进行操作。

  1. 你开火。当温度过高时,请将其关闭。太冷时,请重新打开。你继续这样做。这就像一个开关电源。您点燃火,然后将控制旋钮转到完全打开和完全关闭之间的某个位置。如果火太热,可以将其调低一点。如果太热,可以将其调高一点。过了一会儿,您就掌握了它,并将旋钮放在中间的某个位置,因此您无需摆弄它。您需要使用保持温度多态性的算法,这是控制工程学科的主题(涉及很多微积分)。就像线性电源一样。

回答 4:

效率是最重要的。

线性稳压器将多余的电压作为热量燃烧掉,而开关稳压器则将能量从电压释放到磁场中,然后以所需的输出电压释放出来,在大多数输入范围内切换器的效率都可以达到90%以上,而几乎不依赖于当输入为输出的两倍时,线性稳压器的效率为50%,输入为输出的3倍时,效率为33%。

线性稳压器的优点是,与以其开关频率及其倍数输出AC的开关相比,它们的纹波很小。线性稳压器使用的元件更少,而开关电路的磁性元件却不使用,因此价格也更低与电阻器和电容器相比便宜。


回答 5:

开关电源具有更高的效率和更小的尺寸,但会产生EMI噪声和输出纹波。较小的尺寸是由于这样的事实,即变压器和电容器不必长时间仅在较短的开关周期内承受大电流。效率源于以下事实:开关电源不使用线性“阀”,在该线性“阀”中,控制晶体管像可变电阻一样工作,耗散大量电能来加热,从而浪费了电能。他们使用根据负载需求打开或关闭的开关。

开关电源的缺点是噪声和纹波,可以通过智能设计以较低的成本将其降至最低。