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線性電源和開關電源區別 線性電源和開關電源的優缺點

分類:
行業新聞
作者:
北京穩固得
來源:
北京穩固得
2018/01/26 06:36
評論:

  電源系統是電路設計中的能量源泉,好的電源系統是電路穩定的基礎和保障。線性電源和開關電源是市面上常見的兩種電源,這兩者有什么區別呢?

  線性電源和開關電源的區別

  線性電源的調整管工作在放大狀態,因而發熱量大,效率低(35%左右),需要加體積龐大的散熱片,而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器,當要制作多組電壓輸出時變壓器會更龐大。

  開關電源的調整管工作在飽和和截至狀態,因而發熱量小,效率高(75%以上)而且省掉了大體積的變壓器。但開關電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波(50mVat5Voutputtypical),在輸出端并接穩壓二極管可以改善,另外由于開關管工作是會產生很大的尖峰脈沖干擾,也需要在電路中串連磁珠加以改善。相對而言線性電源就沒有以上缺陷,它的紋波可以做的很小(5mV以下)。

  對于電源效率和安裝體積有要求的地方用開關電源為佳,對于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方(例如電容漏電檢測)多選用線性電源。另外當電路中需要作隔離的時候現在多數用DC-DC來做對隔離部分供電(DC-DC從其工作原理上來說就是開關電源)。還有,開關電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來比較麻煩。

  開關電源和線性電源在內部結構上是完全不一樣的,開關電源顧名思義有開關動作,它利用變占空比或變頻的方法實現不同的電壓,實現較為復雜,最大的優點是高效率,一般在90%以上,缺點是文波和開關噪聲較大,適用于對文波和噪聲要求不高的場合;而線性電源沒有開關動作,屬于連續模擬控制,內部結構相對簡單,芯片面積也較小,成本較低,優點是成本低,文波噪聲小,最大的缺點是效率低。它們各有缺點在應用上互補共存!

  線性電源優點

  1、線性的看著笨重,功率完全取決于變壓器和調整管,效率雖低但是不會引入額外的干擾,也就是說電磁干擾小,紋波系數很低,可忽略不計。對于監控來說,沒有比這個優點還要好的了,圖像質量的好壞與電源的關系非常大。尤其對于小幅值的模擬信號(音頻源和視頻源等)對電源的要求非常高,所以一些發燒音響中的電源都采用變壓器而不用開關電源。

  2、穩壓率高、設計簡單,維修維護非常方便,出現故障,稍懂電子的技術人員就能維修,維修成本比開關電源少得多。

  3、抗雷擊性能好。由于變壓器的結構是兩個線圈和鐵芯,加在線圈兩端的電壓不能突變,故對瞬間的高壓有很強的抑制性。所以在一次雷擊事故中,變壓器的電源存活了下來,而開關電源無一例外的燒毀了。

  線性電源和開關電源區別_線性電源和開關電源的優缺點

  線性電源缺點

  1、效率低。由于變壓器是一個“電——磁——電”的轉換過程,避免不了存在鐵損和銅損,效率低。

  2、輸入范圍窄。一般只有200V—240V之間吧,小于這個范圍,輸出電壓不夠,大于這個范圍,變壓器可能就會燒毀。這個電壓范圍絕大多數的場合是夠用的,不必去過多的考慮。再者變壓器體積較開關電源大,笨重。

  開關電源的優點

  1、效率較高,體積小。由于開關電源的電壓控制是利用功率半導體器件的飽和區通過調整他的開通時間或頻率達到的,所以就不存在鐵損和銅損,元器件的損耗可以忽略不計,比較變壓器而言效率較高;由于它只有元器件和電路板,因而體積就會很小,重量也較輕。

  2、電壓輸入范圍寬。一般可達到160V-270之間。

  線性電源和開關電源區別_線性電源和開關電源的優缺點

  開關電源的缺點

  1、開關電源看著小巧,功率和磁心變壓器以及控制方式有關,電磁干擾大,紋波系數大。尤其有音頻、視頻的范疇內,對電磁干擾非常敏感,在音頻表現為音色不純厚,可能會有絲絲聲;在視頻表現為,圖像可能會有細小的紋波,不細膩。

  2、設計復雜,維護維修不方便。往往越是復雜的設備出現的問題的可能性就越大,而且開關電源一旦出現問題,一般非專業人士是維修不了的,找別人維修,費用又太高,還不如廢棄掉。

  3、體積小是開關電源的優點,但設計不好就成為它的缺點了。為了追求更小,一大把元器件擠在一個小殼子里,散熱不好,我們以前用的當中也出現過外殼變形的現象。

  4、開關電源的元器件在選擇上也不是很規范,這是國產開關電源的通病。國家有關質檢部門檢驗市場上的開關電源發現,有過半數的不合格,這其中還包括進口開關電源。

  5、最大的一點就是抗雷擊能力非常低。在監控系統中,遭遇雷擊的可能也非常大,主要表現為從電源串入,直接雷擊的可能性非常小。一旦220V的電壓突然變高,開關電源在瞬間就被燒毀。前段時間的一個監控系統中,在一個雷過后,監控總閘跳了,再合上閘后,大部分攝像機還正常工作,一部分監視器顯示無視頻信號。經檢查發現,無視頻信號的全部都是開關電源(施工時有的地方安裝不方便,就用了開關電源),最后又在攝像機桿上安裝上了電源箱,換上了變壓器電源。

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