开关电源与线性电源的比较

合集下载

开关电源和线性电源的区别

开关电源和线性电源的区别

开关电源和线性电源的区别1、开关电源是直流电转变为高频脉冲电流,将电能储存到电感、电容元件中,利用电感、电容的特性将电能按预定的要求释放出来来改变输出电压或电流的;线性电源没有高频脉冲和储存元件,它利用元器件线性特性在负载变化时瞬间反馈控制输入达到稳定电压和电流的。

2、开关电源可以降压,也可以升压;线性电源只能降压。

3、开关电源效率高;线性电源效率低。

4、线性电源控制速度快,波纹小;开关电源波纹大。

一、线性电源的原理:线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。

线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。

但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,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。

这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。

二、开关电源的原理:开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

它们的功能是:1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

3、逆变器:是开关电源的关键部分。

它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。

4、输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。

5、控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。

调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

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(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。

线性电源和开关电源

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。

线性电源IC与开关电源IC简介

线性电源IC与开关电源IC简介

线性电源IC与开关电源IC简介类别:网文精粹1. 78XX(正电压型)与79XX(负电压型)系列的是常用的线性稳压电源芯片. 以7805为例, 输入电压在7.5~25V,输出电流1A,但是实际上超过12V芯片就已经非常烫手了,究其原因就在于它是线性稳压,超过5V的那部分电压完全被发热浪费掉了. 由于78XX系列需要输入电压比输出电压至少大2.5V,所以现在又出现了一些LDO(低压差)的线性稳压器,比如AS1117,TPS7333,等等.线性稳压器噪声小,反应速度快,输出纹波小,但是效率低点,而LDO正是为了解决效率问题而产生的.2. LM2575,LM2576系列的是常用的开关型稳压电源芯片.它内部的调整管工作在开与关状态,所以又称其为开关管,而线性稳压IC的就称为调整管了.至于在电路中的连接方式可以参考PDF文档,里面有官方推荐的电路图.常用的电源IC参数如下:型号器件简介79L05 负5V稳压器(100mA) 79L06 负6V稳压器(100mA) 79L08 负8V稳压器(100mA) 79L09 负9V稳压器(100mA) 79L12 负12V稳压器(100mA) 79L15 负15V稳压器(100mA) 79L18 负18V稳压器(100mA) 79L24 负24V稳压器(100mA)7805 正5V稳压器(1A) 7806 正6V稳压器(1A) 7808 正8V稳压器(1A) 7809 正9V 稳压器(1A) 7812 正12V稳压器(1A) 7815 正15V稳压器(1A) 7818 正18V稳压器(1A) 7824 正24V稳压器(1A)LM1575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-1212V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-ADJ简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM1575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A)LM1575HVT-ADJ简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)LM2575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM2575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A)LM2575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37)LM2576T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-12 12V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-15 15V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-ADJ 简易开关电源稳压器(3A可调1.23V to 37V) LM2576HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-12 12V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-15 15V简易开关电源稳压器(3A)。

什么是开关电源它的优势是什么

什么是开关电源它的优势是什么

什么是开关电源它的优势是什么开关电源是一种常见的电源供应设备,它通过利用开关管切换电源输入和输出电路来提供稳定的直流电压。

相比于线性电源来说,开关电源具有许多优势。

本文将介绍开关电源的定义,以及它的主要优势。

开关电源的定义开关电源是一种将输入电能转换为期望输出电能的设备。

它通过使用开关元件(如开关管)来频繁切换电路,将输入电压转换为所需的输出电压。

开关电源通常包括整流器(将交流电转换为直流电)、滤波器(去除电源中的杂散噪声)、开关变换器(改变输入电压并控制输出电压)、控制电路(监测和调整输出电压)等组件。

开关电源的优势1. 高效率:开关电源相较于传统的线性电源,具有更高的能量转换效率。

其原理是通过开关元件的快速切换,将电能以脉冲形式传递,减少了能量的损耗。

相比之下,线性电源以线性方式将多余的电能转化为热能,能效较低。

2. 大功率密度:开关电源具有较小的体积和重量。

开关电源可以利用高频开关元件,将体积较大的传统电源组件(如变压器)进行小型化设计。

这使得开关电源适用于体积要求较高的电子设备,如电脑、手机等。

3. 可调性和稳定性:开关电源具有较好的可调性和稳定性。

通过控制电压转换过程中的开关频率和占空比,可以实现对输出电压的精准调节。

可以根据不同设备的要求来调整输出电压,提供更稳定的电力供应。

4. 快速响应:开关电源具有快速响应的特点。

由于开关元件的切换速度很快,可以在较短的时间内实现对输出电压的调整和稳定。

这使得开关电源适用于对电源响应速度要求较高的设备,如通信设备、医疗设备等。

5. 输入电压范围广:开关电源具有较宽的输入电压范围。

相比之下,线性电源对输入电压的波动较为敏感,需要进行稳压处理。

而开关电源可以适应较大的输入电压波动范围,从而保证输出的稳定性。

总结开关电源是一种高效率、体积小、可调性强、快速响应的电源供应设备。

它通过利用开关元件的频繁切换,将输入电能转换为所需的输出电能。

开关电源适用于各类电子设备,提供稳定而可靠的电力供应。

什么时候用线性电源.什么时候用开关电源

什么时候用线性电源.什么时候用开关电源

什么时候用线性电源.什么时候用开关电源2007-10-26 09:25一、线性电源的原理:线性电源主要包括工频变压器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路等。

线性电源是先将交流电经过变压器变压,再经过整流电路整流滤波得到未稳定的直流电压,要达到高精度的直流电压,必须经过电压反馈调整输出电压,这种电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音。

但是它的缺点是需要庞大而笨重的变压器,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。

这种电源不适合计算机等设备的需要,将逐步被开关电源所取代。

二、开关电源的原理:开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、逆变器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。

它们的功能是:1、输入电网滤波器:消除来自电网,如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰,同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2、输入整流滤波器:将电网输入电压进行整流滤波,为变换器提供直流电压。

3、逆变器:是开关电源的关键部分。

它把直流电压变换成高频交流电压,并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。

4、输出整流滤波器:将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压,同时还防止高频噪声对负载的干扰。

5、控制电路:检测输出直流电压,并将其与基准电压比较,进行放大。

调制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

6、保护电路:当开关电源发生过电压、过电流短路时,保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

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。

开关电源的主要优点: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。

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

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。

PMU(PMIC)线性电源,开关电源

PMU(PMIC)线性电源,开关电源

PMU(power management unit)就是电源管理单元,一种高集成的、针对便携式应用的电源管理方案,即将传统分立的若干类电源管理芯片,如低压差线性稳压器(LDO)、直流直流转换器(DC/DC),但现在它们都被集成到手机的电源管理单元(PMU)中,这样可实现更高的电源转换效率和更低功耗,及更少的组件数以适应缩小的板级空间,成本更低。

PMU作为消费电子(手机、MP4、GPS、PDA等)特定主芯片配套的电源管理集成单元,能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同电压的电源,同电压的能源供给不同的手机工作单元,像处理器、射频器件、相机模块等,使这些单元能够正常工作。

按主芯片需要而集成了电源管理,充电控制,开关机控制电路。

包括自适应的USB-Compatible的PWM充电器,多路直流直流转换器(BuckDC-DCConverter),多路线性稳压器(LDO),Charge Pump,RTC电路,马达驱动电路,LCD背光灯驱动电路,键盘背光灯驱动电路,键盘控制器,电压/电流/温度等多路12-BitADC,以及多路可配置的GPIO。

此外还整合了过/欠压(OVP/UVP)、过温(OTP)、过流(OCP)等保护电路。

高级的PMU可以在USB以及外部交流适配器、锂电池和应用系统负载之间安全透明的分配电能。

动态电源路径管理(DPPM)在系统和电池充电之间共享交流适配器电流,并在系统负载上升时自动减少充电电流。

调整充电电流和系统电流分配关系,最大程度保证系统的正常工作,当通过USB 端口充电时,如果输入电压降至防止USB 端口崩溃的阈值以下,则基于输入电压的动态电源管理(IDPM) 便减少输入电流。

当适配器无法提供峰值系统电流时,电源路径架构还允许电池补偿这类系统电流要求。

LDO是利用较低的工作压差,通过负反馈调整输出电压使之保持不变的稳压器件。

压差小的话用LDO,带可关断功能便于电源管理。

压差大的还是用DC-DC效率高。

  1. 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. 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. 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)。

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。

相关文档
最新文档