线性电源的优缺点以及与开关电源的区别

电源系统是电路设计的主要能量来源，好的电源系统是电路稳定性的基础和保证。线性电源和开关电源是市场上两种常见的电源。它们之间有什么区别？

线性电源和开关电源的区别：

由于线性电源的调节管在放大状态下工作，因此需要很好的散热器，散发出大量的热量，并且还需要大型功率变频器。当制作多个电压输出时变压器会很庞大。

由于开关电源的控制管在饱和状态和截止状态下工作，因此发热量低，效率高（75％或更高），并且省去了大容量的变压器。但是，较大的纹波（典型值为50mVat5V输出）与开关电源的DC输出重叠，可以通过在输出侧并联连接一个齐纳二极管来改善此纹波。另外，开关管的尖峰干扰很大，因此必须将其连接在电路中，串连磁珠改善。相对而言，线性电源没有上述缺陷，纹波可能非常小（小于5 mV）。

当需要功率效率和安装容量时，建议使用开关电源。同样，当需要电磁干扰和功率纯度（例如电容泄漏检测）时，通常使用线性电源。此外，当需要隔离电路时，DC-DC现在主要用于为隔离的部分供电（DC-DC由于其工作原理而成为开关电源）。另外，用于开关电源的高频变压器缠绕起来很麻烦。

开关电源和线性电源的内部结构完全不同，顾名思义，它们具有开关操作，并通过可变占空比和频率转换方法实现不同的电压。实现很复杂。最大的优势是效率高。超过90％的缺点是高波和开关噪声。当波动和噪声要求不高时，这是合适的。线性电源没有开关操作，属于连续模拟控制，但是内部结构相对简单，芯片面积小。成本低，优点是成本低，波噪声低，最大的缺点是效率低。它们有自己的缺点，并且在应用程序中彼此互补！

线性电源的好处：

1.线性电源效率虽低下，但不会引起额外的干扰，这意味着它具有较低的电磁干扰和非常低的纹波系数，因此可以忽略不计。在监控方面，没有什么比这个优势更好的了。图像质量与功耗有很大关系。由于功率要求很高，特别是对于小幅度模拟信号（例如音频和视频源），一些音频发烧友使用变压器代替了开关电源。

2.稳压率高，设计简单，维护保养非常方便，万一发生故障，可以由对电子设备了如指掌的技术人员进行修理，维修成本大大低于开关电源。

3.优异的抗雷击性能。由于变压器的结构由两个线圈和一个铁芯组成，因此施加在线圈上的电压不能突然改变，并且瞬时高压被强烈抑制。因此，在雷击中，变压器电源幸免于难，开关电源无一例外地被烧毁。

线性电源的缺点：

1.低效率。由于变压器是“电磁-电磁”转换过程，因此铁和铜的损失是不可避免的且效率低下。

2.输入范围狭窄。通常，它约为200V至240V，但如果低于此范围，则输出电压将不足，而如果高于此范围，则变压器可能会烧坏。在大多数情况下，该电压范围已足够，不应考虑得太多。另外，变压器比开关电源更大，体积更大。