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技術(shù)專題
線性電源與開關(guān)電源：優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
線性電源
線性電源用于各種應(yīng)用中。它的廣泛使用與其提供的總體有利性能直接相關(guān)。毫不奇怪，在電子領(lǐng)域，大多數(shù)設(shè)計(jì)師和工程師更喜歡使用具有成功和長(zhǎng)壽記錄的組件。這也是線性電源的一種可靠的技術(shù)，它也對(duì)此進(jìn)行了描述。
盡管線性電源通常不如開關(guān)電源（SMPS）高效，但它們確實(shí)提供了更好的性能。如果仔細(xì)研究電子領(lǐng)域，您會(huì)發(fā)現(xiàn)線性電源在要求嚴(yán)格降低噪聲的應(yīng)用中得到了廣泛使用。
我們?cè)谄渲锌吹骄€性電源的一個(gè)領(lǐng)域是音頻和視頻領(lǐng)域，其中包括放大器。由于線性電源不會(huì)產(chǎn)生SMPS的噪聲和開關(guān)尖峰，因此非常適合這些類型的敏感應(yīng)用。
線性電源的優(yōu)缺點(diǎn)
線性電源具有許多優(yōu)勢(shì)，包括總體上相對(duì)較低的成本和更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。但是，就像幾乎所有存在的事物一樣，優(yōu)勢(shì)伴隨著劣勢(shì)。在線性電源的情況下，這些缺點(diǎn)包括較低的效率和過多的熱量，這等同于損耗。
線性電源可靠，簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的噪聲最小，并且制造成本低廉。線性電源也稱為線性穩(wěn)壓器（LR）。需要更少的組件來構(gòu)建線性電源，這使其更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和更低的制造成本。這也意味著設(shè)計(jì)師和工程師出于相同的原因傾向于使用它們。
按照機(jī)械和電子學(xué)的規(guī)則，使用更少組件的設(shè)備（線性電源）自然會(huì)產(chǎn)生更少的問題。這種提高的可靠性是使用線性電源的另一個(gè)好處。
線性電源的優(yōu)缺點(diǎn)續(xù)
甲線性電源是理想的低功率應(yīng)用，這使得它同樣不適合高功率應(yīng)用。總之，與SMPS相比，線性電源的缺點(diǎn)是熱量損失大，尺寸大，效率低。
線性電源在大功率應(yīng)用中不足的主要原因是其尺寸和重量。這是由于其結(jié)構(gòu)中需要大型變壓器和其他相當(dāng)大的組件。除了尺寸上的缺點(diǎn)之外，在大功率負(fù)載的調(diào)節(jié)期間還存在高熱損失的問題。由于其設(shè)計(jì)，高輸出電流流經(jīng)功率晶體管，并且熱應(yīng)力要求散熱片耗散該能量。
最后，效率問題是評(píng)估設(shè)計(jì)時(shí)線性電源的重要問題之一。較低的效率意味著輸入和輸出電壓之間存在很大差異，這是在設(shè)計(jì)中考慮使用線性電源的關(guān)鍵因素。在評(píng)估設(shè)計(jì)的線性電源時(shí)，還需要考慮其他因素，例如負(fù)載電壓和壓差。通常，在評(píng)估特定應(yīng)用的電源時(shí)，必須考慮所有因素，而不僅僅是成本，效率和尺寸。
線性電源與SMPS
SMPS與線性電源的區(qū)別在于它將初級(jí)交流電壓轉(zhuǎn)換為輸出直流電壓的方式。SMPS利用功率晶體管產(chǎn)生通過一個(gè)小型變壓器的高頻電壓，然后對(duì)其進(jìn)行濾波以消除交流噪聲。但是，線性電源通過在過濾之前去除變壓器的交流噪聲之前通過變壓器分配主交流電壓來輸送直流電。
SMPS具有更高的效率，更輕的重量，更小的尺寸，更高的耐用性，并允許更大的輸入電壓范圍。但是，線性電源通常更具成本效益，功能不足，尺寸較大，重量較大且效率較低。
就百分比而言，線性電源的效率通常約為60％，而SMPS的效率約為80％或更高。
與SMPS相比，線性電源具有更長(zhǎng)的歷史記錄。但是，線性電源并非沒有缺陷。總體而言，應(yīng)用需求通常會(huì)決定哪種電源最適合您的個(gè)性化需求。