什么是開關式電源、線性電源_開關電源與傳統的線性電源有什么區別
2021-01-01 15:53
開關模式電源（Switch Mode Power Supply，簡稱SMPS），又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。
功能：是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如個人電腦，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。
線性電源：
傳統的線性式電源供應器，其原理如下圖，利用一低頻硅鋼片變壓器，變換成所需要的電壓值，然后經過整流濾波成直流電壓，但一般設備需要穩定的直流電源，故需再經過穩壓，因此穩壓用的功率元件就必須將高出的電壓予以鉗制，并以熱的形態消耗掉，所以線性式電源必須限制輸入電源電壓的變化范圍，否則效率就會大幅降低。線性式電源穩壓原理是將不必要的電源以熱的形態損耗，而且連同漣波一并鉗制，所以輸出漣波可以很小，因為是線性工作，故沒有開關和 EMI 問題。
開關電源與傳統的線性電源區別：
開關電源的優勢在于效率高（此處的效率可以簡單的看作輸入功率與輸出功率之比），加之開關晶體管工作于開關狀態，損耗較小，發熱較低，不需要體積/重量非常大的散熱器，因此體積較小、重量較輕。但開關電源工作時，由于頻率較高，會對電網及周圍設備造成干擾。
線性電源的優勢在于結構相對簡單，可靠性相對較高，電流紋波率可以很容易的做到比較低，維修也較為方便。但是線性電源在產生輸出電壓的過程中，功率晶體工作在放大區，本身也會消耗電能。
詳細信息看下表：
開關電源拓撲類型：
開關電源的拓撲指開關電源電路的構成形式。一般是根據輸出地線與輸入地線有無電氣隔離，分為隔離及非隔離變換器。
非隔離即輸入端與輸出端相通，沒有隔離措施，常見的DC/DC變換器大多是這種類型。
隔離是指輸入端與輸出端在電路上不是直接聯通的，使用隔離變壓器通過電磁變換方式進行能量傳遞，輸入端和輸出端之間是完全電氣隔離的。
通常來說，為了保護使用者的人身安全，使用市電或輸入電壓高于安全電壓（目前公認是36伏特）的開關電源必須是隔離式。
開關電源的應用：
目前，開關電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用于各種終端設備、通信設備、安防通信、軌道交通、新能源、電力、生物醫療、智能家居、環保設備、LED照明以及景觀亮化等。
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