线性电源、相控电源和开关电源对比
开关电源和线性电源的优点和缺点对比(特制材料)
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。
开关电源与线性电源的比较
开关电源与线性电源的比较
开关电源的优缺点
∙电源（Power Supply）原始定义：把其他形式的能源转换成电能的装置叫做电源。
按此定义，日常生活中常见的电源有如下一些：
图1 相对轻巧的开关电源
∙优点：
∙1、转换效率高，理想情况下没有功率损耗；
∙2、体积小，频率的提高带来小型化的体积；
∙3、可降压或升压输出；
∙4、输入输出容易隔离；
∙5、容易实现多路输出；
∙6、可输出负电压；
∙7、输入电压范围能做得很宽。
∙缺点：
∙相对线性电源而言，唯一的确定就是有相对大的输出纹波噪声，电磁辐射比线性电源的大。
线性电源的优缺点
∙图3 比较笨重的线性电源
∙几乎跟开关电源的优缺点完全反过来，线性电源的优缺点如下：
∙优点：
∙电路没有开关器件，因此没有开关噪声，输出非常干净。
∙缺点：
∙1、只能降压；
∙2、只能做同种电压极性的转换；
∙3、输入、输出不能实现隔离；
∙4、难于实现多路输出；
∙5、效率低、晶体管损耗大；
∙6、输入电压范围窄；
∙7、发热厉害；
∙8、体积大。
∙事实上，开关电源的问世，最早就是大名鼎鼎的NASA（美国国家航空航天局）为降低卫星的重量，而推动研发的。
现在，绝大多数的电源供电都采用了开关电源，如笔记本电脑的电源适配器、LED灯的驱动电源、充电器、太阳能逆变器、模块电源、通信电源等等，本质上都是开关电源，线性电源只在小部分模拟电路，小电流供电场合应用。
线性直流电源与开关电源的区别
线性直流电源与开关电源的区别摘要：关于电路结构，究竟是线性电源还是开关电源，要看具体场合，合理采用。
这两种电路，国际国内都大量使用，各有各的特点。
线性电源以其精度高，性能优越而被广泛应用。
开关电源因省去了笨重的工频变压器而使体积和重量都有不同程度的减少，减轻，也被广泛地应用在许多输出电压、输出电流较为稳定的场合。
一、线性电源线性电源的主电路如下：通俗的说，可控硅是一个控制电压的器件，由于可控硅的导通角是可以用电路来控制的，固此随着输出电压Uo的大小变化，可控硅的导通角也随着变化。
加在主变压器初级的电压Ui也随之变化。
也就是~220V市电经可控硅控制后只有一部分加在主变压器的初级。
当输出电压Uo较高时，可控硅导通角较大，大部分市电电压被可控硅“放过来了”（如上图所示），因而加在变压器初级的电压，即Ui较高，这当然经整流滤波后输出电压也就比较高了。
而当输出电压Uo很低时，可控硅导通角很小，绝大部分市电电压被可控硅“卡断了”（如下图所示），只让很低的电压加在变压器初级，即Ui很低，这当然经整流滤波后输出电压也就很低了。
实际上在可控硅电源的输出端再串一只大功率三极管（实际是多只并联）就是线性电源，控制电路只要输出一个小电流到三极管的基极, 就能控制三极管的输出大电流，使得电源系统在可控硅电源的基础上又稳压一次，因而这种线性稳压电源的稳压性能要优于开关电源1-3个数量级。
二、开关电源开关电源的主电路如下：由电路可以看出，市电经整流滤波后变为311V高压，经K1~K4功率开关管有序工作后，变为脉冲信号加至高频变压器的初级，脉冲的高度始终为311V。
当K1,K4开通时,311V高压电流经K1正向流入主变压器初级，经K4流出，在变压器初级形成一个正向脉冲，同理，当K2,K3开通时,311V高压电流经K3反向流入主变压器初级，经K2流出，在变压器初级形成一个反向脉冲。
这样，在变压器次级就形成一系列正反向脉冲，经整流滤波后形成直流电压。
开关电源与线性电源的优缺点和区别
开关电源与线性电源的优缺点和区别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打算了电路的稳定性。
线性电源和开关电源是比较常见的两种电源，在原理上有很大的不同，原理上的不同打算了两者应用上的不同。
一、开关电源与线性电源原理上的区分线性电源的基本原理是市电经过一个工频变压器降压成低压沟通电之后，通过整流和滤波形成直流电，最终通过稳压电路输出稳定的低压直流电。
电路中调整元件工作在线性状态。
线性电源原理图开关电源的基本原理是输入端直接将沟通电整流变成直流电，再在高频震荡电路的作用下，用开关管掌握电流的通断，形成高频脉冲电流。
在电感(高频变压器)的关心下，输出稳定的低压直流电。
开关电源原理图二、开关电源与线性电源的优缺点1.开关电源的优缺点主要优点：体积小、重量轻(体积和重量只有线性电源的20～30%)、效率高(一般为60～70%，而线性电源只有30～40%)、自身抗干扰性强、输出电压范围宽、模块化。
主要缺点：由于逆变电路中会产生高频电压，对四周设备有肯定的干扰。
需要良好的屏蔽及接地。
沟通电经过整流，可以得到直流电。
但是，由于沟通电压及负载电流的变化，整流后得到的直流电压通常会造成20%到40%的电压变化。
为了得到稳定的直流电压，必需采纳稳压电路来实现稳压。
2.线性电源的优缺点优点：线性电源的优点是结构相对简洁、输出纹波小、高频干扰小。
结构简洁给我们带来的最大好处是修理便利，修理一台线性电源的难度往往远远低于开关电源，线性电源的修理胜利率也大大高于开关电源。
纹波是叠加在直流稳定量上的沟通重量。
输出纹波越小也就是说输出直流电纯洁度越高，这也正是直流电源品质的重要标志。
过高纹波的直流电将影响收发信机的正常工作。
目前高档线性电源纹波可以达到0.5mV的水平，一般产品可以做到5mV水平。
线性电源没有工作在高频状态下的器件所以假如输入滤波做得好的话几乎没有高频干扰/高频噪声。
缺点：需要浩大而笨重的变压器，所需的滤波电容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，调整管上有肯定的电压降，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。
线性电源、相控电源和开关电源对比
电源技术课程中期作业姓名：班级：学号：邮箱：@2014.11线性电源、相控电源与开关电源对比一、三种电源原理简述线性电源（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。
要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。
如图1所示，线性电源的工作机理是误差放大器抓取反馈信号来控制MOSFET(或者三极管) Q1的门极信号来管控Q1的阻抗，通过Q1与R1,R2的分压来实现需要的V out。
Q1此时工作在线性状态，可以看成一个可调电阻，所以这种电源叫线性电源。
图1 线性电源工作原理图相控电源（Phase controlled power supply）是指采用晶闸管作为整流器件的电源系统，其原理是交流输入电压经工频变压器降压，然后采用晶闸管进行整流。
并通过移相控制以保持输出电压的稳定。
开关电源（Switching power supply）是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
简单地说,开关电源的工作原理是交流电源输入经整流滤波成直流，再通过高频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，开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载，最后输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比稳定输出。
如图2所示，开关电源的工作机理是误差放大器抓取反馈信号来控制MOSFET(或者三极管)Q1的门极信号来管控Q1的开关，通过Q1的开关以及Lo,Co的储能一起事先设定的V o。
Q1此时工作在开关状态，可以看成一个开关，所以这种电源叫开关电源。
图2 开关电源工作原理图二、三种电源对比线性电源功率器件工作在线性状态，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，因而发热量大，效率低（35%左右），需要加体积庞大的散热片，而且还需要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，所需的滤波电容的体积和重量也相当大。
线性电源与开关电源的区别，您知道吗？
线性电源与开关电源的区别，您知道吗？
大家好，今天这一期就简单说说开关电源与线性电源的区别！众所周知，电源作为功放非常重要的组成部分，电源的好坏对音质也有一定的影响！
线性电源，它是通过这个变压器和一个电路板，把高压通过变压器转换为低压之后呢，再进行整流滤波，所得到的的一比较稳定的电压！优点是性能稳定，没有高频纹波等干扰。
而缺点是发热、能源利用率低！
而开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
优点是体积小、重量轻：由于没有工频变压器，所以体积和重量只有线性电源的20～30%，并且功耗小、效率高！
对于功放来说，开关电源与线性电源影响音质的问题！一般来说，线性电源稳定，那么它的底噪相对就小些！而开关电源由于电压适用性广，很多电源可以支持到10V到240V，有的可能低一点80V到260V，正因为这个有点，因此在设计上就需要相对高的要求，相比线性的简单明了，开关电源的设计好坏能直接影响到功放音质问题！
因此，很多烧友说线性比开关好，这并不一定！好的开关电源也可以达到线性的效果！更何况，底噪只要能在一个合理的范围，也是广大烧友所能接受的！。
电路原理，开关电源和线性电源的对比和电路原理
电路原理，开关电源和线性电源的对比和电路原理我们的供电是220v市电电压，但是，我们所使用的数码产品，工艺越来越发达，所需的直流电压越来越低。
因此，降压电源大规模的使用，是科技发展的必然。
降压电源方案，慢慢的从以前的线性电源转为了效率更高、更轻便的开关电源（笔记本、手机、路由器的充电器）。
谁还记得这个，线性电源标配：工频变压器线性电源原理：利用工频变压器互感降压后，整流滤波为不太稳定的直流电压，若要再高精度的稳定直流电压，再加上电压反馈调整输出，更高稳定度。
优点：电压稳定，纹波很小，没有干扰和噪音。
缺点：庞大体积的工频变压器；庞大的滤波电容；反馈电路的调整管有压降，转换效率低，一般只有30%，还需较大的散热片。
线性电源在前些年还大规模使用，如今，只有些老充电器、音响里等等地方见到。
开关电源原理：将电网电压整流滤波为直流电压，再由开关电子元件将直流电压逆变为高频交流电，再将高频交流电整流滤波为所需电压的直流电，另外，再附加一些控制电路、保护电路，对输出进行微调。
优点：体积小、轻；效率高达70%，发热小；输出电压范围宽；可以升压或降压（线性电源只能降压）。
缺点：高频电压对周围有一定电磁干扰（晚上手机充电最好远离人体）；输出纹波比线性电源大；看到这里，应该明白，把220v驱动的灯用在较高电压的直流电中的原因了吧！手头有个功率计，测试一下功率差不多的线性电源和开关电源的空载功率：80瓦的工频变压器，待机3瓦70瓦开关电源，笔记本电源，待机0.3瓦对比开关电源和线性电源原理，日常应用及电源的改造上，尤其是一些电子万年历、路由器等小功率但常开电器，可以改为相同电压的开关电源，从发热上、待机功耗上，让你清凉一夏。
ps:降压供流电源，除了以上两类，日常生活中大规模使用的还有个阻容降压。
低压直流元件的供电，如果用以上两种电源，成本都不低，聪明的人们利用电容对交流电的阻抗作用，设计出了满大街使用的“阻容降压”。
老实说，这种降压方式，确实也促进了电器的生产和普及，而且，在某些小电流供电的使用下，效率不比开关电源差，甚至更高。
线性电源和开关电源有什么区别？
线性电源和开关电源有什么区别？
先来看看线性电源与开关电源各⾃的定义：
线性电源：英⽂名称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。
要达到⾼精度的直流电压，必须经过稳压电路进⾏稳压。
简单的线性稳压直流电源电路图：
开关电源是利⽤现代电⼒电⼦技术，控制开关管开通和关断的时间⽐率，维持稳定
输出电压的⼀种电源，开关电源⼀般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构
成。
简单的开关电源电路图：
线性电源和开关电源有什么区别？
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：1、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，2、AC⽅波通过变压器进⾏能量传递和电压变更，3、通过输出整流来获得稳定的DC 输出电压。
（零是起源写）
线性电源是通过低端降压/稳压技术实现电源的应⽤，输⼊⼀定要⾼于输出，只能单路输出，只能⽤于10W以下,如超过10W,散热器的⼤⼩将变得⼜⼤⼜贵；开关电源对⽐线性电源，有更⾼的效率和灵活性，对⽐同功率输出,散热器会⼩很多，可以实现多路输出。
特性对⽐：线性电源散热⽚⼤，变压器⼤，不⽤考虑EMI；开关电源变压器⼩，散热⽚⼩，需考虑EMI和RF问题。
开关电源和线性电源详细⽐较：。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电源技术
课程中期作业
姓名：
班级：
学号：
邮箱：@
2014.11
线性电源、相控电源与开关电源对比
一、三种电源原理简述
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。
要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。
如图1所示，线性电源的工作机理是误差放大器抓取反馈信号来控制MOSFET(或者三极管) Q1的门极信号来管控Q1的阻抗，通过Q1与R1,R2的分压来实现需要的V out。
Q1此时工作在线性状态，可以看成一个可调电阻，所以这种电源叫线性电源。
图1 线性电源工作原理图
相控电源（Phase controlled power supply）是指采用晶闸管作为整流器件的电源系统，其原理是交流输入电压经工频变压器降压，然后采用晶闸管进行整流。
并通过移相控制以保持输出电压的稳定。
开关电源（Switching power supply）是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
简单地说,开关电源的工作原理是交流电源输入经整流滤波成直流，再通过高频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，开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载，最后输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比稳定输出。
如图2所示，开关电源的工作机理是误差放大器抓取反馈信号来控制MOSFET(或者三极管)Q1的门极信号来管控Q1的开关，通过Q1的开关以及Lo,Co的储能一起事先设定的V o。
Q1此时工作在开关状态，可以看成一个开关，所以这种电源叫开关电源。
图2 开关电源工作原理图
二、三种电源对比
线性电源功率器件工作在线性状态，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，因而发热量大，效率低（35%左右），需要加体积庞大的散热片，而且还需要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，所需的滤波电容的体积和重量也相当大。
线性电源属于连续模拟控制，内部结构相对简单，芯片面积也较小，成本较低，纹波也很小。
但是线性电源只能降压。
线性没有高频干扰，比开关电源可靠性高。
此外，线性电源稳定性高，线路简单。
相控电源采用硅堆调压，响应速度慢，输入电压突变时在输出端会产生冲击，容易烧坏二次设备，高频开关电源响应速度快，输入电压突变时，过冲小；相控电源输出误差较大，高频开关电源采用无级调压方式，输出电压稳定，输出精度高；相控充电装置发生故障时，必须将整台充电装置退出运行，然后进行维护和检修，降低了系统的可靠性，高频开关电源由于采用模块化结构，使系统的可靠性得到大大提高，并为系统扩容提供了极大方便。
当运行的电源系统中某一模块出现故障时，该模块自动退出，其它模块继续均衡工作。
当用户需要扩展电源系统容量时，只需增加模块即可以实现。
相控电源一般用在要求不高,电流特大的场合，相控电源智能化程度较低。
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），开关电源省掉了大体积的变压器，体积小、重量轻、模块化、静态损耗小。
但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，在输出端并接稳压二极管可以改善，另外由于开关管工作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。
开关电源的输出电压范围宽，但输出的纹波和开关噪声较大。
由于开关电源的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。
开关电源可以降压，也可以升压。
开关电源电路复杂，维修困难，对电路的污染严重。
三、三种电源应用领域
线性电源可用于研究单位、实验室、工业生产线、大专院校、电解、电镀、充电设备、高档音响、安防监控系统等场合。
其效率低下，体积较大不适合大多数工业应用。
相控电源主要用于电镀加工和对金属及非金属制品进行表面处理、阳极氧化、石墨炉加热的直流电源、电解食盐、电解镁等电解行业和电泳漆及其它需要直流大功率电源的场合。
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，通讯设备，视听产品，安防监控，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。
开关电源的优势越来越明显，替代线性电源和相控电源是大势所趋。
参考文献
[1]李明娣.直流系统中的高频开关电源与相控电源比较.电源技术应用.2008
[2]开关电源与线性电源的区别.测量测试技术第9期.2008
[3]线性电源、相控电源和开关电源.百度百科
[4]相控电源、线性电源和开关电源三者区别.百度文库
[5]杨法.开关电源PK线性电源.现代通信.2010
[6]刘晨曦.赵莉华.白三中.融合开关电源和线性电源特性的DC/DC变换器.电力电子技术.2009。