2第二章 线性电源与开关电源的提出1
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
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。
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。
线性电源和开关电源原理区别及优缺点
线性电源和开关电源原理区别及优缺点一、线性电源的原理及优缺点：线性电源是利用变压器、整流滤波电路和稳压器等组成的电子电路，将交流电转换为稳定的直流电供给电子设备。
具体工作原理如下：1.变压器：变压器通过变压比将输入的交流电压降低或升高到所需的电源电压。
2.整流滤波：将变压器输出的交流电压通过整流电路转化为直流电压，并利用滤波电路去除直流电压中的波动。
3.稳压器：稳压器通过消耗过多的电能将直流电压稳定在所需的电压值上。
线性电源的优点：1.输出纹波小：由于线性电源只进行一次整流滤波，输出纹波较小，对于对输出纹波要求较高的设备，如音频设备，线性电源更为适用。
2.稳压能力强：线性电源采用反馈稳压技术，能够稳定输出以满足负载的要求。
3.输出电压准确：线性电源的输出电压精度较高，波动范围较小，能够满足对精度要求较高的设备。
线性电源的缺点：1.效率低：线性电源的效率较低，工作时会有较大的功耗，会导致能源浪费。
2.体积大、重量重：线性电源中的变压器和稳压器等部件决定了整个电源的体积较大、重量较重，限制了其在大型设备或移动设备中的应用。
3.散热困难：由于线性电源的效率不高，其内部会产生大量的热量，需要散热器来散热，但是由于体积限制，散热困难。
二、开关电源的原理及优缺点：开关电源是通过快速开关管将输入交流电转换为高频脉冲信号，再经过变压器变换、滤波和稳压途径得到所需稳定直流电压的电子电源。
具体工作原理如下：1.输入整流：将输入的交流电通过整流电路转换为直流电。
2.DC/DC变换：通过开关元件（如MOSFET或IGBT）将直流电转换为高频脉冲信号。
3.变压器：将高频脉冲信号通过变压器变换为合适的输出电压。
4.输出整流滤波：将变压器输出的信号通过整流滤波电路转换为稳定的直流电压。
5.稳压器：稳压器通过反馈控制将输出电压稳定在所需的电压值上。
开关电源的优点：1.高效率：开关电源采用高频开关技术，能够提高电源的工作效率，减少电源的功耗。
线性电源和开关电源
线性电源一、线性电源简介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。
从主要性能上看,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。
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,调整管的功耗太大,转换效率低。
线性电源是指用于电压调整的管子工作在线性区。
与之对应的还有开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和和截至区即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。
但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
线性电源用于电压调整的管子工作在线性区。
与之对应的还有开关电源是指用于电压调整的管子工作在饱和和截至区即开关状态的。
线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。
但开关电源是通过改变调整管的开和关的时间即占空比来改变输出电压的。
二、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。
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。
电源电路设计：详解线性电源和开关电源
电源电路设计：详解线性电源和开关电源（电源电路）设计：详解线性电源和（开关电源）本次就来简单介绍一下（电源）（电路设计），让普通人也能对电源设计有一个大概的了解。
说起电路设计，可以单独拎出来的特别重要的一项就是电源设计了，毕竟，所有的（电子）设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
那本次就来简单介绍一下电源电路设计，让普通人也能对电源设计有一个大概的了解。
对于电源，目前市场上主要有两种类型：线性电源和开关电源。
那么这两种电源有啥区别呢？线性电源的（工作原理）是先将220V或其他交流电压通过变压器转变为低压电（12V或其他小一点的AC交流电），然后再通过一系列的（二极管）进行矫正和整流，并且把AC交流电变为脉动电压。
得到脉动电压之后，就需要对脉动电压进行滤波，一般通过（电容）完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成（DC）直流电。
不过，此时的直流电还不够纯净，会有一定的波动（一般叫纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后就可以得到比较稳定的DC直流电输出了。
这整个过程的进行就是线性电源的原理了。
那开关电源呢？不同于线性电源要先将（高压）交流电转换为低压交流电这一过程，开关电源是直接将220V交流输入端转换为直流电DC，然后在高频振荡电路的作用下，用开关管控制（电流）的通断，形成高频脉冲电流。
最后在电感（高频变压器）的帮助下，输出所需的稳定低压直流电。
对于电源电路设计来说，一般首先需要掌握的就是开关电源电路，从家用交流电压220V中获取电压，转换为直流稳定电压之后，再给电子设备主板供电。
并且市场上大部分的电子产品如（电脑），（手机）都是采用的开关电源。
然后就是一个简单的开关电源例子了（缩减了交流转直流的这个过程）。
如下图所示，这是一个简单的开关电源，利用开关的不断闭合与断开，直流电的电压就会变化。
比如按照0.5s闭合0.5s断开的规律，这个12V的电压就可以变为6V，实现了降压效果。
了解电脑电源的不同类型及其性能比较
了解电脑电源的不同类型及其性能比较电源是电脑的核心组件之一，它为计算机提供稳定的电力供应。
在选择电源时，了解不同类型的电源以及它们的性能比较是至关重要的。
本文将介绍电脑电源的不同类型，包括传统电源和新型电源，以及它们在性能方面的比较。
一、传统电源类型传统电源一般是通过交流电转换为直流电来为电脑供电的。
常见的传统电源类型包括线性电源和开关电源。
1. 线性电源线性电源是较早期的一种传统电源类型，它通过电源变压器来将交流电转换为所需的直流电。
线性电源具有较低的成本和较小的体积，但效率较低，工作时产生较多的热量和噪音。
2. 开关电源开关电源是目前应用较广泛的一种传统电源类型。
开关电源通过高频开关进行电能转换，具有较高的效率，能够稳定输出所需的直流电，且体积相对较小。
开关电源的稳定性和可靠性较好，但造价较高。
二、新型电源类型随着技术的不断进步，新型电源逐渐应用于电脑系统。
新型电源一般分为无功率因数校正（PFC）电源和模块化电源两种类型。
1. 无功率因数校正（PFC）电源无功率因数校正电源是一种通过调整输入电流与输入电压之间的相位关系来提高功率因数的电源。
它能够更高效地利用电网能源，减少对电网的污染。
无PFC电源有效避免了功率因数低下可能引起的供电问题。
2. 模块化电源模块化电源是一种将电源分为独立的模块，可根据实际需求进行模块替换或增加的电源系统。
它的优点在于可以根据电脑系统的需求进行灵活的扩展和拆解。
模块化电源可以提高电脑系统的可维护性和升级性。
三、传统电源与新型电源的性能比较传统电源和新型电源在性能方面存在一定差异。
下面将对它们的几个方面进行具体比较。
1. 效率传统电源的效率相对较低，一般在70%到80%之间。
而新型电源的效率相对较高，特别是模块化电源的效率可达90%以上。
高效率的电源能够更好地转换电能，减少能量的浪费和损耗。
2. 稳定性传统电源和新型电源在供电稳定性上并无明显差距，都能够提供稳定的直流电。
电源基本知识
电源基本知识一、电源的定义与作用电源是指将一种能量形式转化为电能供给电器设备使用的装置。
在电子设备中，电源起着将交流电转化为直流电，提供稳定电压和电流的作用。
电源是电子设备正常工作的基础，也是保障电子设备安全运行的重要组成部分。
二、电源的分类根据电源的输出特性和工作原理，电源可以分为线性电源和开关电源两大类。
1. 线性电源线性电源是一种将交流电转换为直流电的电源，它通过变压器将交流电转换为低压交流电，再经过整流、滤波、稳压等电路处理，得到稳定的直流电输出。
线性电源具有输出电压稳定、噪声低、抗干扰能力强等特点，但效率较低，体积较大，适用于对输出质量要求较高的场合。
2. 开关电源开关电源是一种利用开关管和变压器等元件实现电能转换的电源。
开关电源通过快速开关的方式将输入电源的直流电转换成高频脉冲，再经过变压器、整流、滤波、稳压等电路处理，最后得到稳定的直流电输出。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，但输出波形不纯，噪声较多，较不适合对输出质量要求较高的场合。
三、电源的基本参数1. 输出电压输出电压是电源提供给负载的电压值，通常以直流电压表示。
电源的输出电压应符合负载设备的要求，过高或过低的输出电压都会影响设备的正常工作。
2. 输出电流输出电流是电源提供给负载的电流值，通常以安培（A）为单位。
电源的输出电流应满足负载设备的工作电流需求，过大或过小的输出电流都可能导致设备无法正常运行。
3. 输出功率输出功率是电源提供给负载的功率值，通常以瓦特（W）为单位。
电源的输出功率应满足负载设备的功率需求，过小的输出功率可能无法满足设备的工作要求。
4. 效率电源的效率是指输入和输出之间的能量转换效率，通常以百分比表示。
效率越高，电源的能量损耗越小，对环境也更加友好。
5. 稳定性电源的稳定性是指在负载变化或外部干扰的情况下，输出电压和电流的稳定程度。
稳定性好的电源能够保证负载设备的正常工作，减少对设备的损害。
四、常见电源故障及解决方法1. 输出电压不稳定可能原因：电源负载过重、电源内部元件老化、输入电压波动等。
线性电源与开关电源原理介绍
线性电源开关电源所有电源都有一个闭环负反馈，这个负反馈的作用就是出电压稳压二极管伏安特性1.并联式线性电源图例:最简单的并联式电源-稳压二极管稳压电路介绍：此电路是最常用的硅稳压管稳压电路。
基于二极管的反向击穿特性，将二极管工作在反向击穿时与负载并联，就能在一定条件下保证负载上的电压基本不变串联电阻置于输入电压和稳压二极管之间，用来限制流向负载和二极管的电流，稳压二极管补偿电流的变化。
稳压电压值会随着温度漂移。
它的损耗比串联的线性电源更大。
上调节，从而输出的负载电压保持不变，从而Vo基本稳定。
原理简介：将一个晶体管加到基本二极管稳压电路，可以利用增益的优势。
BJT接成射极跟随器，可以在稳压二极管的电流比较小的情况下，向负载提供很大的电流。
此时BJT基本上是一个误差放大器，当负载电流增加时，基极电压提高，晶体管的导通程度也增加，因而使电压回复到原来的值。
最简单的串联型稳压电源。
BJT BG是调整管，R1和Dw产生一个基准电压Uw接到BG的基极，R1是Dw的限流电阻，也是调整管BG 的基极偏流电阻。
我们假设输入电压Vi为一不稳定的直流输入电压，Vo是稳压后的直流输出电压，稳压二极管Dw给调整管BG 提供一个稳定的基极电压。
输出电压是多少？载电流增加时的调整过程相同。
了。
因此，串联型线性稳压电源，大多采用直流放大器来获得高稳定度的输出电压。
性电源框图，图示不包括AC/由取样元件取出一部分输出电压，称作取样电压，它与基准电压因此器件的输入输出之间会有1.7V到2.5V的压差。
这个压差（dropout voltage）为：导通管是一个PNP管。
LDO的最大优势就是PNP管只会带来很小的导通压降：满载的跌落压降一般小于500mV。
轻载时的压降只有10到20mV。
NPN，LDO和准LDO在参数上的最大不同IG联调整管VT、取样电阻R1和R2、比较放大器A组成。
取样电压加在比较器A的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压Uref相出电压。
线性开关电源分析
OVER
ⅳ、交流电路与直流电路分开。
ⅴ、所有线路尽量沿地线铺设，且应沿直流地铺设，尽量避免沿交流地铺设。 ⅵ、尽量减小电源线走线的有效包围面积。
ⅱ、集成芯片去耦
原则上每个集成芯片都应安置一个0.1uf的陶瓷电容器；如果电路板空隙小不足以安装，可每4~10个芯片安置一个1~10uf的限噪声用的钽电容器；对抗噪声较弱、关断电流大的ROM、RAM存储器，应在芯片的Vcc和GND间直接接入去耦电容。 安装电容时应尽量缩短电容器的引线，另外，每个芯片的去耦电容应安装在本集成芯片的Vcc和GND线上，避免安装到别的GND上。 ⅲ、电源线的布置 应尽量时电源线、地线的走向和数据信息的传递方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。 4、布线原则 ⅰ、导线间距离要尽量加大； ⅱ、采用隔离走线，即在不得不平行走线时可在两条信号线间加一条接地线来进行隔离 ⅲ、对于印制板上容易接受干扰的信号线，不能与能够产生干扰或传递干扰的线路长距离范围内平行铺设，必要时可加一条屏蔽电线。
地线连接与布线 含义 电气设备中“地”的含义有两种：大地和工作基准地，这里只介绍后者。 工作基准地是指信号回路的基准导体，又称“系统地”，接地的目的是为各部分电路提供基准电位以及抑制干扰。 地线的设计 ⅰ、地线加粗以通过较大的电流；如有可能电线宽度应在2~3mm以上，同时，应使电源线和底线的走向与数据信息传递方向一致，以增强抗噪声能力。 ⅱ、接地线构成闭环路，以提高抗噪声能力，减少干扰。
开关电源 电容式开关电源（电荷泵） 电荷泵的基本工作原理是利用电容的储能特性，通过可控开关的高频开关动作，将输入的电能储存在电容里，当开关断开时，电能在释放给负载，体功能量。其输出的功率和电压能力与占空比（开关导通时间和整个开关的周期的比值）有关，可用于升压和降压，其内部的FET开关阵列以一定的方式控制快速电容的充放电，从而使输出电压以一定的因数倍增或降低，从而得到所需要的输出电压。其特点是转换效率较高，设计方便，但输出电流较小，。
西南科技大学DC-DC开关电源毕业设计(论文)
开关电源与线性电源
电源重要性：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决定了电路的稳定性。
可以毫不客气的说，一个电路的质量在很大程度上取决于其电源的质量。
电源电路的作用：电源电路的功能基本上是将交流转化为直流或直流转化为交流，也可能是直流间的电压转化。
交流转化为直流都是通过整流二极管来完成，直流转化为交流都是通过振荡电路来完成，这两点在任何电源电路中都是一样。
电源电路按其原理可分为直流电源、开关电源和相控电源。
由于相控电源用在要求不高，电流特大的场合，一般在电子行业中用不到。
这里就不介绍了。
线性电源和开关电源：根据电源电路的工作原理，电源电路主要可分为两类：线性电源和开关电源。
不论是线性电源还是开关电源，最终都是生成直流电的。
而且在直流转直流的电源中，几乎全部使用开关电源。
如果你看到电压转换芯片，那么不用怀疑，其原理肯定是开关电源，因为线性电源做不到那么小。
先看线性电源和开关电源的原理图（实际电路可能要复杂一些）。
线性电源原理：原理如图1（a）所示，图中所示为串联线性稳压电源，并非代表所有线性稳压电源的电路拓扑结构。
若输入为交流市电，则线性电源的工作原理是：先将220V低频交流市电通过工频变压器（工频为50Hz）转化为低压低频交流电，然后通过整流电路将低压低频交流电转化为低压直流电。
其中，在整流过程中必须加入大电容来滤波，如图1（a）所示。
晶体管和运放构成的是反馈电路，用来稳定最终的直流输出，因此其中的晶体管也叫调整管。
这种技术很成熟，因此，线性电源的输出非常稳定，纹波极小，这是优点。
缺点是工频变压器和大电容体积巨大，不能集成，且调整管工作在放大状态，耗能和发热巨大，导致电源效率不高且整体烫手。
此外，调整管发热大，需要大的散热片，也是一大缺点。
开关电源原理：如果要想减小元件的尺寸，同时提高效率，一个容易想到的方法就是将市电的低频交流电变成高频交流电再转化为直流电，因为高频器件会尺寸会小很多（尤其是变压器）。
开关电源培训资料
电源输入低电压（Vin≤75V）
先如上图2接好测试电路。源自2.4 交调测试指标定义：在相应的输入电压范围内（取范围下限、额定电压、范围上限三点），对各路输出分别为小载或满载条件进行正交后进行输出电压的测试。 测试条件 a、输入电压分别为范围下限，额定值、范围上限。 b、负载条件为各路的小载及满载的正交。 测试方框图 测试方法 a、先如图连接好测试电路，对于每一路输出都应准备小载、满载。如果负载调整率、稳压精度的限值用百分比表示，则应进行额定输入电压下的全部半载测量。 b、对于各种正交情况，应统一汇制成一张记录表格。 c、对于每一种情况都进行测试并记录数据。 d、此交调测试记录数据作为计算输出电压范围，电压调整率、负载调整率，稳压精度的原始数据。
1.2 常用开关电源类别
2. 正激式 用于中大功率电源（500W）左右，变压器作为电压变换，输出有一个储能电感，开关管截止时释放能量。图二位双关正激的电路，功率可做得更大一些。
1. 反激式 主要应用于小功率电源（100W以下）变压器主要作用为电压变换和储能。
1.2 常用开关电源类别
3. 半桥电路 可做大功率电源，输入开关管电压应力较低，输出全波整流效率高。
1.3 开关电源简介
下面我们用一个500W电源来介绍开关电源的各个组成部分及功能：
EMI电路
PFC
防浪涌电路
整流滤波
AC-DC 变换 PWM控制器
输入过欠压保护
整流滤波
输出稳压 控制
输出过流保护
DC-DC 变换 PWM控制 输出过流保护
输出过压保护
输入告警
1.3 30W电源简介
2.9 瞬态响应（开关机瞬态，负载瞬态）
测试条件 a、开关机过冲 电源输出各种负载组合。 输入电压全范围。 b、负载跃迁 负载电流为标称值的25%~50%~25%和50%~75%~50%。 输入电压在全电压范围内。 测试方框图
开关电源和线性电源的优点和缺点对比
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。
开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析第1页：前言：PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
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：。
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第二章 线性电源及开关电源的提出
2.1 线性电源（Linear Regulators） 2.2 开关电源的提出
2.1 线性调整器
基本工作（控制）原理：
如果电网电压降低或负载增加，输出电压会下降，则放大器的输出将增 加（串接晶体管基极电压升高），等效串联电阻减小，使更多的电流流 向负载，直流输出电压升高；同样地，如果电网电压升高或负载减少， 输出电压升高，则放大器的输出将减小（串接晶体管基极电压减小）， 等效电阻阻值加大，流向负载的电流减小，直流输出电压降低，使得输 出电压Vo恒定。
2.1 线性调整器
优点：
反馈回路是直流耦合，回路各点的直流电压都可以预测和计算； 电路中没有变压器并且不存在引起RFI噪声的瞬态尖峰电压和电流；
缺点：
只能降压； 制作高效率的线性变换器时，电路非常复杂。 体积和重量大。 效率低，工作时产生热量大。
2.1 线性调整器
晶体管功耗：(Vdc-Vo)Io
Vdc (ma / 2) 1 0.01T
2.1 线性调整器
图2.3 三端稳压电源
2.2 开关电源的提出