線性穩壓電源和開關電源到底有什么區別

攻城獅華哥

穩壓電源（stabilized voltage supply）是能為負載提供穩定的交流電或直流電的電子裝置，包括交流穩壓電源和直流穩壓電源兩大類。當電網電壓或負載出現瞬間波動時，穩壓電源會以10-30ms的響應速度對電壓幅值進行補償，使其穩定在±2%以內。根據調整管的工作狀態，我們常把穩壓電源分成兩類：線性穩壓電源和開關穩壓電源。

知道了什么是穩壓電源，接下來一起了解一下什么是線性穩壓電源和開關電源，他們之間又有什么區別呢？

1. 線性穩壓電源

線性穩壓電源是通過改變晶體管的導通程度來改變和控制其輸出的電壓和電流，在線性穩壓電源中晶體管相當于一個可變電阻，串接在供電回路中。由于可變電阻與負載流過相同的電流，因此要消耗掉大量的能量并導致升溫，電壓轉換效率低。

圖1 線性穩壓電源

線性穩壓電源有一個共同的特點就是它的功率器件調整管工作在線性區，靠調整管極間的電壓降來穩定輸出。由于調整管靜態損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。由于線性電源的變壓器工作在工頻（50Hz）上，所以質量較大。

線性穩壓電源常用于低壓場合，像LDO需要滿足一定的電壓差。輸出電壓調整率和紋波比較好，效率比較低，需要的外圍元器件比較少，成本低。電路比較簡單。線性穩壓電源優點是穩定性高，紋波小，可靠性高，易做成多路輸出連續可調的電源。缺點是體積大、較笨重、效率相對較低。

一般來說，線性穩壓電源由調整管、參考電壓、取樣電路、誤差放大電路等幾個基本部分組成。另外還可能包括一些例如保護電路，啟動電路等部分。而穩壓電源細分起來又有很多種，從輸出性質可分為穩壓電源、穩流電源和集穩壓、穩流于一身的穩壓穩流（雙穩）電源。從輸出值來看可分固定輸出電源、波段開關調整式和電位器連續可調式幾種。從輸出指示上可分指針指示型和數字顯示式型等。

2. 開關電源

圖2 開關電源基本電路框圖

開關型直流穩壓電源它的電路型式主要有單端反激式、單端正激式、半橋式、推挽式和全橋式。它和線性穩壓電源的根本區別在于電路中的變壓器不工作在工頻而是工作在幾十千赫茲到幾兆赫茲。功率管不是工作在線性區，而是飽和及截止區，即工作在開關狀態；開關型直流穩壓電源也因此而得名。開關電源大致由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源四大部分組成。

開關電源適用于全電壓范圍，不需要壓差，可以采用不同的電路拓撲實現不同的輸出要求。調整率和輸出紋波不如線性電源，效率高。需要外圍元件多，成本高。還有就是開關電源電路設計復雜，故障率高，維護維修不方便。

開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈帶，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。

結語：

線性穩壓電源和開關電源最大的區別是線性穩壓電源中管子（無論是雙極型還是MOSFET）工作于線性狀態，而開關電源中管子工作于開關狀態。線性穩壓電源和開關電源也因此而得名。