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隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，且電子設(shè)備都離不開(kāi)可靠的電源。而我們常見(jiàn)的電源產(chǎn)品基本上分為線(xiàn)性電源與開(kāi)關(guān)電源兩大類(lèi)。這兩類(lèi)電源分別有什么特點(diǎn)呢？另外廣大工程師在設(shè)計(jì)電源方案時(shí)，應(yīng)該選用哪類(lèi)電源呢？通過(guò)閱讀下文，可以輕松得到答案。

電源類(lèi)型

首先我們來(lái)了解何為線(xiàn)性電源，何為開(kāi)關(guān)電源；從字面意思可以理解為：使用線(xiàn)性穩(wěn)壓器制作的電源系統(tǒng)便是線(xiàn)性電源，使用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器制作的電源，便是開(kāi)關(guān)電源。接下來(lái)我們介紹線(xiàn)性穩(wěn)壓器與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器。

線(xiàn)性穩(wěn)壓器

線(xiàn)性穩(wěn)壓器，是我們常說(shuō)的 LDO，其傳輸器件工作在線(xiàn)性區(qū)，說(shuō)白了就是電阻分壓，只能用于降壓變換，輸出電流幾乎等于輸入電流，當(dāng)輸入輸出壓差大時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率較低。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，利用功率管不斷的開(kāi)啟與關(guān)斷，配合儲(chǔ)能元器件（電感、電容）來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的傳輸與變換，實(shí)現(xiàn)電壓的變換。根據(jù)系統(tǒng)電路中器件的連接方式不同，可以實(shí)現(xiàn)直流升壓、降壓、負(fù)壓、升降壓等變換。理想狀態(tài)下，電感、電容不會(huì)有能量損耗，所以系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高。

選型依據(jù)

如何針對(duì)方案要求，正確的選取電源類(lèi)型仍是有一定難度；接下來(lái)我們通過(guò)兩個(gè)事例來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明。

事例 1.方案要求為輸入 12V，輸出 5V/2A。

前面提到，當(dāng)輸入輸出壓差比較大時(shí)，線(xiàn)性電源由于其工作特性決定其轉(zhuǎn)換效率比較低；使用線(xiàn)性電源，其最大轉(zhuǎn)換效率為 5/12*100% = 41.67%，系統(tǒng)的整個(gè)損耗為（12-5）V*2A=14W ；而使用開(kāi)關(guān)電源，其轉(zhuǎn)換效率至少在 90%以上，系統(tǒng)的輸入功率為 10W/0.9=11.1W，則損耗的功率為 11.1-10=1.1W。輸出同樣的功率，二者的損耗相差超過(guò) 12 倍，若使用線(xiàn)性電源，需要非常大的輔助散熱器件，顯然此方案選用開(kāi)關(guān)電源最合適。

事例 2.方案要求為輸入 4.5V，輸出 3.3V/0.1A。

此方案，輸入輸出壓差低，輸出功率小，使用線(xiàn)性電源時(shí)其轉(zhuǎn)換效率在 3.3/4.5*100%=73.3%，系統(tǒng)的整個(gè)損耗為（4.5-3.3）V*0.1A=0.12W；使用開(kāi)關(guān)電源效率會(huì)在 85%以上，損耗在 0.06W 左右。0.12W 的損耗是可以接受的，再考慮到開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)成本高，系統(tǒng)復(fù)雜，此方案選用線(xiàn)性電源最合適。

總結(jié)

電源類(lèi)型的選取，首先以性能為準(zhǔn)則，性能滿(mǎn)足要求后，才會(huì)去考慮成本要求；下面總結(jié)一下線(xiàn)性電源與開(kāi)關(guān)電源優(yōu)缺點(diǎn)。

線(xiàn)性電源優(yōu)點(diǎn)：輸出電壓純凈、紋波小、噪聲低、使用簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：只能實(shí)現(xiàn)降壓輸出，且輸入輸出壓差大時(shí)，轉(zhuǎn)換效率低。

開(kāi)關(guān)電源

優(yōu)點(diǎn)：效率高、體積小、功率密度大，可以實(shí)現(xiàn)多種電源變換；缺點(diǎn)：由于功率管開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)能器件的電磁變換，輸出電壓紋波和噪聲相對(duì)偏大，同時(shí)產(chǎn)生電磁騷擾，系統(tǒng)成本相對(duì)較高。

二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，在低壓差，小功率場(chǎng)合可以?xún)?yōu)選線(xiàn)性電源；在大壓差，高功率場(chǎng)合，選用開(kāi)關(guān)電源較合適，對(duì)一些輸入輸出電壓差比較大，且對(duì)電源輸出電壓紋波敏感的場(chǎng)合，可以考慮先使用開(kāi)關(guān)電源將輸入電壓適當(dāng)降低，在配合LDO給后級(jí)提供純凈的電壓。