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线性电源和开关电源在原理上有何区别

2021-10-20 15:17 次阅读

线性电源是电路设计中的重要部分,电源的稳定性在很大程度上决定了电路的稳定性。

开关电源是将交流电先整流成直流电,在将直流逆变成交流电,在整流输出成所需要的直流电压。这样开关电源省去下线性电源中的变压器,以及电压反馈电路。而开关电源中的逆变电路完全是数字调整,同样能达到非常高的调整精度。

开关电源与线性电源的区别

  • 基本原理

线性电源:市电经过一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。

开关电源: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。在电感的帮助下,输出稳定的低压直流电。

  • 基本应用

线性电源:功率器件工作在线性状态,一用起来功率器件就是一直在工作,所以它的工作效率低,但是线性电源有开关电源没有的优点:纹波小,调整率好,对外干扰小,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。

  • 滤波电压
线性电源: 没有开关部品,直接通过线性变压器的匝数比来实现降压,将输入电压降压整流滤波后得到所需电压;

开关电源:利用MOSFET或者晶体管的高速开启/关断性能,把提供的DC电源斩成频率一定的AC方波;AC方波通过变压器进行能量传递和电压变更;通过输出整流来获得稳定的DC输出电压。

开关电源的优缺点

优点:体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化

缺点:由于逆变电路中会产生高频电压,对周围设备有一定的干扰;需要良好的屏蔽及接地;交流电经过整流,可以得到直流电。

线性电源的优缺点

优点:结构相对简单、输出纹波小、高频干扰小,维修方便。

缺点:需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波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,调整管上有一定的电压降,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。

业余电台等无线电通信专用电源交流电源的特殊要求

  • 电台使用比较规范的室外天馈系统,同轴电缆屏蔽层不参与无线电收发时主要考虑电源的ESD和电源稳压部分的抗干扰能力。

  • 电台使用很随意的室外天馈系统,同轴电缆屏蔽层参与无线电收发。

  • 使用昂贵的电台,因维修费用高,须加装并联型限压电路以确保在任何时候电台得到的电压不超过额定电压25%。

文章整合自:cnblogs、360doc

编辑:ymf

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