开关电源和线性电源的优点和缺点对比(特制材料)
线性电源和开关电源
一、水声设备电源电源分为交流电源和直流电源，就水声设备而言，主要应用为直流稳压电源。
直流电源可分为线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源就是它的功率器件调整管工作在线性区，靠调整管之间的电压降来稳定输出。
与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源，它的电路型式主要有单端反激式，单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。
它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹，功率管工作在饱或及截止区即开关状态。
线性电源和开关电源的区别：1、工作方式不同（1）线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（不高于50%），需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电压输出时变压器会更庞大。
（2）开关电源的调整管工作在饱和和截至状态，因而发热量小，效率高（75％以上）而且省掉了大体积的变压器。
但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，另外开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中串连磁珠加以改善。
2、内部结构不同（1）开关电源利用变占空比或变频的方法实现不同的电压，实现较为复杂，最大的优点是高效率，缺点是纹波和开关噪声较大，适用于对纹波和噪声要求不高的场合。
（2）线性电源没有开关动作，属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，优点是成本低，纹波噪声小，最大的缺点是效率低。
它们各有有缺点在应用上互补共存。
3、适用要求不一样效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳，对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方多选用线性电源。
稳压电路对整流后的直流电压采用负反馈技术进一步稳定直流电压。
二、直流电源主要参数1、源电压效应输入电压的变化引起输出量变化的效应，改变量是源电压，被测量是输出电压的稳态值。
%100max ⨯∆=oNU U U S其中 S U — 源电压效应系数（电压调整率），这个值越小越好，是衡量稳压电源性能的一个重要指标。
电源的基本知识 包括隔离、线性以及开关电源doc
电源的基本知识包括隔离、线性及开关电源隔离电源是使用变压器将220V电压通过变压器将电压降到较低的电压，然后再整流成直流电输出供电脑使用。
因为变压器的主线圈承受220V电压，次级线圈只承受输出的低交流电压，并且主次线圈之间并不直接连接，所以称为隔离电源。
非隔离电源是用220V直接输入到电子电路，在通过电子元件降压输出，输入输出是通过电子元件直接连接的，所以称非隔离电源;两者从表面上看就是有无变压器的区别。
但请注意，有些厂家为节省成本，采用在主线圈上直接抽头提取低电压的办法，这种办法看似有变压器，实际没有次级线圈，不能算是隔离电源!一、什么是开关电源与线性电源开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的连通与截止。
将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压!转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多。
所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热!!成本很低。
如果不将50Hz 变为高频，那么开关电源就没有意义!开关变压器也不神秘就是一个普通的变压器!这就是开关电源。
开关电源，是通过电子技术实现的，主要环节：整流成直流电—逆变成所需电压的交流电(主要来调整电压)—再经过整流成直流电压输出。
开关电源的结构中由于中间没有变压器和散热片，因而体积非常小。
同时，开关电源内部都是电子元件，效率高、发热小。
虽然，具有电磁干扰等缺点，但现在的屏蔽技术已经非常到位。
开关电源大体可以分为隔离和非隔离两种，隔离型的必定有开关变压器，而非隔离的未必一定有。
调制方式可分为脉冲跨周期调制(PSM)，PWM(脉冲宽度调制)。
简单地说，开关电源的工作原理是：1. 交流电源输入经整流滤波成直流;2. 通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;3. 开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载;4. 输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的。
门禁电源的选型和注意事项
虽然门禁控制器是门禁系统的核心部份，可是要保证整个系统的稳定性，电源也是一个不可轻忽的环节。
一、是选择线性电源好，仍是开关电源好？线性电源的长处：性能稳定，没有高频纹波等干扰。
线性电源的缺点：发烧、能源利用率低。
没有超大功率的电源供选择。
开关电源的长处：便于利用大功率的电源集中供电，在原材料等不断涨价的时候，显示出更好的性价比。
体积小重量轻。
可供选择的品牌和型号多。
开关电源的缺点：若是电源质量不好，高频纹波不好控制，对于一些抗干扰能力差的门禁控制器，容易引发门禁控制器的死机，造成打不开门的情况。
观点和建议：都可以选择，若是选择开关电源，建议选择有品牌的开关电源和要求控制器抗干扰做得比较好。
二、选择多大功率的电源为适合？门禁系统绝大部份采用12V直流电源，所以通过电源的额定电流参数可以评估电源的功率。
考虑到耐冲击和长时间稳定运行，做出如下建议：若是选用线性电源，若是一台控制器带4把电插锁来计算，建议选择标称5-7A 的线性电源。
若是选用线性电源，若是一台控制器带1把电插锁来计算，建议选择标称3A以上的线性电源。
若是选择开关电源，若是一台控制器带4把电插锁来计算，建议选择标称4-5A 的开关电源。
若是选择开关电源，若是一台控制器带1把电插锁来计算，建议选择标称3A以上的开关电源。
若是一台控制器带8把电插锁或6把磁力锁，建议选择10A以上开关电源。
注意事项：电源选择，功率和额定电流越大越好，不会有太大副作用。
低了，就会不行。
市面上，有很多不负责人的电源厂家，虚标高自己的产品的额定电流和功率，所以，建议大家最好是购买有品牌的电源。
三、门禁和电锁怎么供电？深圳市多奥科技王工介绍：最好别离供电，这样子刹时电压不会彼此干与。
感应卡式门禁系统，指纹门禁系统，虹膜门禁系统，脸部识别门禁系统，乱序键盘门禁系统。
门禁系统：指纹门禁、TCP/IP联网、485联网、一体机、电梯控制器、机柜智能控制器、通信转换器、非联网门禁机、闭门器、闸道控制器、门磁、出门按钮、电锁类、生物识别控制器、嵌入式门禁、指纹锁、软件、控制器等；考勤系统：IC/ID感应卡考勤机、考勤一体机、指纹考勤机、联网考勤机、射频卡考勤机、打卡考勤机、条码考勤机、考勤控制器、考勤软件等；识别系统：读卡器、脸部识别、掌形识别、指纹识别、生物识别、发卡器、虹膜识别、指纹收集仪、模块、写卡器、指纹读头等；卡类：IC卡、ID卡、防伪卡、RFID卡、射频卡、感应卡、磁卡、智能卡、积分卡、TM卡、TI卡等；停车设备：道闸、车辆识别、出入口控制器、长距离读卡器、停车收费、车位锁、车位引导、交通标识、垂直停车设备、门卫管理设备、收发卡设备等；楼宇对讲：楼宇对讲、对讲主机、门铃、模块等；通道系统：闸机、三辊闸、摆闸、挡闸、转闸、闸道控制器、闸道软件、道闸、翼闸等；巡更消费：在线巡更、巡更器、信息钮、巡更点、巡更软件、消费机、充值机、消费软件等；。
开关电源的主要优点
开关电源的主要优点/基本性能参数/主要技术指标开关电源的主要优点开关电源与线性电源盒其他形式的电源相比具有较多的有点。
1.功耗小，效率高在开关电源电路中，功率开关管在激励信号的激励下，以非常快的转换速度交替地工作在导通和截止的开关状态，其频率一般为 50～100kHz，有的可达 1000kHz，因此功率开关管的功率损耗大为减少，电源的效率一般可以达到 90%，质量好的可以达到 95%甚至更高，而线性电源的效率仅有 70%甚至更低。
2.体积小，重量轻开关电源由于没有笨重的工频变压器，并且功率开关管上的功率损耗大幅度降低，因此省去了较大的散热器。
另外，由于工作在 50kHz 以上，滤波电容的容量和体积也大为减小。
例如，100W 线性电源的重量为1500g 左右,体积达 450cm3,而 100W 开关电源的重量只有 250g，体积不到线性电源的 1/5.所以说开关电源体积小、重量轻。
3.滤波效率高，电容容量和体积小开关电源的工作频率目前基本上是在 50kHz 以上，是线性稳压电源（工频 50Hz）频率的 1000 倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了 1000 倍。
就是采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了 500 倍。
在相同的纹波输出电压的要求下，采用开关电源时，滤波电容的容量只是线性电源的 1/500～1/1000，滤波效率大为提高，使滤波电容的容量和体积都大为减小。
4.稳压范围宽开关电源的输出电压是有脉冲信号的占空比来调节的，输入电压的变化引起输出电压的不稳定，可以通过调节脉冲宽度或脉冲频率来进行调整，这样，在工频电网电压变化较大时，仍能保证有稳定的输出电压，所以说开关电源的稳压范围宽，稳压效果好，适用领域广。
例如，工频电网电压在 100～200V 之间波动变化时，液晶显示器或液晶电视机等采用开关电源的电子设备都可以正常工作。
5.电路形式多样开关电源有自激式和他激式，有脉冲调宽型和调频型，有隔离型和非隔离型，有并联型和串联型等，设计者可以利用各种类型电路的有点和用电负载需要，发挥聪明才智，设计出满足不同应用场合需要的开关电源。
试解释为什么开关电源的效率高于线性电源。
试解释为什么开关电源的效率高于线性电源。
开关电源的效率高于线性电源的主要原因有以下几点：
1.工作原理差异：开关电源和线性电源的工作原理不同。
开
关电源通过开关器件（如MOSFET、IGBT等）的开关操作，将输入电源以高频率开关进行转换，然后通过滤波器将转
换后的电源输出。
而线性电源则通过放大和稳压器件（如
晶体管、电阻、电容等）的线性调节方式，将输入电源降
压至输出电压。
开关电源的转换过程利用了高频开关操作
和电感储能机制，减少了能量损耗，从而提高了效率。
2.低功耗损耗：由于开关电源在转换过程中能量主要以高频
周期方式传递，存在在开关状态下能量损耗较小的优势。
而线性电源则通过线性调节方式调整电压，较大功率损耗
会产生在线性稳压器件上，导致效率较低。
3.小型化和轻量化：由于开关电源采用高频开关转换方式，
可以通过适当的设计和控制来实现小型化和轻量化。
相比
之下，线性电源多使用较大的线性稳压器件来调整电压，
造成体积较大且较重。
4.更广的输入电压范围：开关电源具有较宽的输入电压范围，
可以适应不同电源环境下的输入电压波动。
而线性电源通
常需要稳定的输入电压来保持稳定的输出，对于电源波动
要求较高。
综上所述，开关电源通过其工作原理、功耗损耗、小型化和轻
量化以及更广的输入电压范围等方面的优势，实现了比线性电源更高的效率。
这使得开关电源在许多应用领域，如计算机、通信设备、工业控制等，得到了广泛应用。
电源的分类及特点
电源的分类及特点电源是电子设备和电力系统的核心组成部分，对于设备的性能和可靠性有着重要影响。
根据其工作原理和特性，电源可以分为以下几类：1. 线性电源线性电源是最常见的电源类型，其工作原理是通过调整输入电压与负载阻抗，使得输出电压与电流保持恒定。
线性电源具有稳定性高、噪声小、易于调试等优点，但同时也存在效率低、体积大、重量重等缺点。
常见的线性电源有晶体管电源、集成电路电源等。
2. 开关电源开关电源是一种通过控制开关晶体管的开通和关断时间来调整输出电压的电源类型。
相比于线性电源，开关电源具有更高的效率、更小的体积和更轻的重量。
同时，开关电源还具有过载能力强、输出电压范围广等优点，但存在噪声较大、调试难度高等缺点。
常见的开关电源有脉宽调制（PWM）电源、频率调制（FM）电源等。
3. 分布式电源分布式电源是一种将多个小型、模块化的电源组合在一起，形成一个大功率电源系统的技术。
分布式电源系统具有高效、灵活、可扩展性强等优点，可以满足不同领域的应用需求。
常见的分布式电源系统有服务器电源系统、通信电源系统等。
4. 电流源和电压源根据输出功率的形式，电源可以分为电流源和电压源。
电流源是指输出电流恒定的电源，而电压源是指输出电压恒定的电源。
电流源具有较高的内阻，输出电流稳定，适用于需要恒定电流的负载；电压源具有较低的内阻，输出电压稳定，适用于需要恒定电压的负载。
5. 交流电源和直流电源根据电流的方向，电源可以分为交流电源和直流电源。
交流电源是指电流方向随时间周期性变化的电源，而直流电源是指电流方向保持不变的电源。
交流电源常见于电力系统，如市电；直流电源常见于电子设备，如电池、DC-DC转换器等。
电源有线性电源和开关电源两种
电源有线性电源和开关电源两种。
线性电源：是通过工频（频率为50Hz的交流电）变压器将电压变至所需要的值，再经过整流、滤波、稳压等电路，输出为稳定直流电。
下图是一个最简单的AC—DC变换电路。
由上图可以看出，输入为正弦波交流电，经二极管整流后，只有上半周的正电压能通过，而下半周的负电压不能通过二极管，结果输出电压只保留了上半周的电压波形。
使输出电压的方向不随时间变化（只是大小变化），而成为直流电。
为了使负半周的电压能加于利用，提高用电效率，需采用全桥整流电路，如下图：由图可看出，采用全桥整流后，负半周的波形也利用上了，使电能利用效率提高。
全桥整流是目前最常用的整流电路。
滤波电路：从上面整流出来的直流电压波形图可以看出，这种直流电大小在发生变化，这种大小变化我们称之为交流成分，即这种直流电含有较多的交流成分，不能直接使用，必须进行滤波。
我们前面提到：电感具有通直流阻交流的特性，而电容则具有通交流阻直流的特性。
利用这些特性可进行滤波。
下面是常见的滤波电路：可以看出滤波后的输出电压平滑得多。
线性电源的优缺点：优点在于，所需元器件较少，线路结构简单易做，变压器的电流连续流通，输出电压纹波小。
缺点在于，效率低，仅50%左右，随着功率的增加，变压器体积和重量都大得令许多场合无法使用。
一个300W的工频变压器重量约8公斤。
再加上大功率整流管和散热片，总重量会达到10公斤。
这在许多场合都无法使用。
下面将介绍开关电源。
开关电源：我们知道，变压器的工作原理是：是利用变化电场产生变化的磁场，变化的磁场又产生变化的电场，从而起到了变压作用。
但变压器不能变化频率。
根据电磁辐射的有关知识得知，电磁辐射的能量与频率f有关，频率越大，能量越高。
因此，如果将频率提高，则在相同的功率下，变压器的体积可以变小，这就是开关电源的设想来历。
下面是开关电源的原理图：上图的原理是这样的，交流电直接经过全桥整流，经电容滤波后变为高压直流电，高压直流电经过开关K后，加到开关变压器的初级。
线性稳压电源和开关稳压电源详解
线性稳压电源和开关稳压电源详解根据调整管的工作状态，我们常把稳压电源分成两类：线性稳压电源和开关稳压电源。
线性稳压电源，是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。
而在开关电源中则不一样，开关管(在开关电源中，我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的：开——电阻很小;关——电阻很大。
开关电源是一种比较新型的电源。
它具有效率高，重量轻，可升、降压，输出功率大等优点。
但是由于电路工作在开关状态，所以噪声比较大。
?通过下图，我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。
如图所示，电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管)，续流二极管D，储能电感L，滤波电容C等构成。
当开关闭合时，电源通过开关K、电感L给负载供电，并将部分电能储存在电感L以及电容C中。
由于电感L的自感，在开关接通后，电流增大得比较缓慢，即输出不能立刻达到电源电压值。
一定时间后，开关断开，由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用)，将保持电路中的电流不变，即从左往右继续流。
这电流流过负载，从地线返回，流到续流二极管D的正极，经过二极管D，返回电感L的左端，从而形成了一个回路。
通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制)，就可以控制输出电压。
如果通过检测输出电压来控制开、关的时间，以保持输出电压不变，这就实现了稳压的目的。
在开关闭合期间，电感存储能量;在开关断开期间，电感释放能量，所以电感L叫做储能电感。
二极管D在开关断开期间，负责给电感L提供电流通路，所以二极管D叫做续流二极管。
在实际的开关电源中，开关K由三极管或场效应管代替。
当开关断开时，电流很小;当开关闭合时，电压很小，所以发热功率U×I就会很小。
这就是开关电源效率高的原因。
什么是线性电源?线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。
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开关电源和线性电源的优点和缺点对比
开关电源是相对线性电源而言的，线性电源是利用功率半导体器件的线性工作区，通过调节线性阻抗来达到调节输出的目的；而开关电源是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率来达到调节输出的目的。
其优点是：
1、效率较高，体积小。
由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整他的开通时间或频率达到的，所以就不存在铁损和铜损，元器件的损耗可以忽略不计，比较变压器而言效率较高；由于它只有元器件和电路板，因而体积就会很小，重量也较轻。
2、电压输入范围宽。
一般可达到160V-270之间。
但它的缺点更是它致命的：
1、开关电源看着小巧，功率和磁心变压器以及控制方式有关，电磁干扰大，纹波系数大。
尤其有音频、视频的范畴内，对电磁干扰非常敏感，在音频表现为音色不纯厚，可能会有丝丝声；在视频表现为，图像可能会有细小的纹波，不细腻。
2、设计复杂，维护维修不方便。
往往越是复杂的设备出现的问题的可能性就越大，而且开关电源一旦出现问题，一般非专业人士是维修不了的，找别人维修，费用又太高，还不如废弃掉。
3、体积小是开关电源的优点，但设计不好就成为它的缺点了。
为了追求更小，一大把元器件挤在一个小壳子里,散热不好,我们以前用的当中也出现过外壳变形的现象。
4、开关电源的元器件在选择上也不是很规范,这是国产开关电源的通病。
国家有关质检部门检验市场上的开关电源发现，有过半数的不合格，这其中还包括进口开关电源。
5、最大的一点就是抗雷击能力非常低。
在监控系统中，遭遇雷击的可能也非常大，主要表现为从电源串入，直接雷击的可能性非常小。
一旦220V的电压突然变高，开关电源在瞬间就被烧毁。
前段时间的一个监控系统中，在一个雷过后，监控总闸跳了，再合上闸后，大部分摄像机还正常工作，一部分监视器显示无视频信号。
经检查发现，无视频信号的全部都是开关电源（施工时有的地方安装不方便，就用了开关电源），最后又在摄像机杆上安装上了电源箱，换上了变压器电源。
变压器电源（也就是线性电源）也有以下几个优缺点：
其缺点是：
1、效率低。
由于变压器是一个“电——磁——电”的转换过程，避免不了存在铁损和铜损，效率低。
2、输入范围窄。
一般只有200V—240V之间吧，小于这个范围，输出电压不够，大于这个范围，变压器可能就会烧毁。
这个电压范围绝大多数的场合是够用的，不必去过多的考虑。
再者变压器体积较开关电源大，笨重。
优点：
1、线性的看着笨重，功率完全取决于变压器和调整管，效率虽低但是不会引入额外的干扰，也就是说电磁干扰小，纹波系数很低，可忽略不计。
对于监控来说，没有比这个优点还要好的了，图像质量的好坏与电源的关系非常大。
尤其对于小幅值的模拟信号（音频源和视频源等）对电源的要求非常高，所以一些发烧音响中的电源都采用变压器而不用开关电源。
2、稳压率高、设计简单，维修维护非常方便，出现故障，稍懂电子的技术人员就能维修，维修成本比开关电源少得多。
3、抗雷击性能好。
由于变压器的结构是两个线圈和铁芯，加在线圈两端的电压不能突变，故对瞬间的高压有很强的抑制性。
所以在一次雷击事故中，变压器的电源存活了下来，而开关电源无一例外的烧毁了。
基于以上特点，我们选择线性电源（变压器电源）而不去选择体积小，重量轻的开关电源，这两个优点在监控系统当中起不到决定性的作用，关键还是它们的稳定性和可维护性。
注：开关电源的效率比变压器高，现在好点的开关电源效率能达到90%，变压器一般只能达到65%，所以开关电源省电。