电源按照转换原理分类，可分为线性电源和开关电源。我们对电源进行线性电源和开关电源分类的时候，其实要明确是 AC/DC 还是 DC/DC 。虽然这个分类是为了区分转化的原理。但是实现 AC/DC 功能的线性电源和开关电源，都是完整的交流转化为直流的过程吗，其中有些电路的一部分就是由 DC/DC 组成的。
AC/DC 的线性电源与开关电源 有很多的课本、书籍、文章，直接会把线性电源特指 “ AC/DC 的线性电源 ” ， 什么是线性电源？线性电源（ 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。 AC/DC 的线性电源和开关电源的特点区别如下： AC/DC 的线性电源先用工频变压器进行交流电降压，然后对其进行整流。通过变压器降压后电压已经比较低了，可以使用三端稳压器等电源芯片进行稳压。线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（与压降多少有关），需要加体积庞大的散热片。工频变压器体积也相对比较大，当要制作多组电压输出时，变压器体积会更大。 AC/DC 开关电源的调整管工作在饱和和截止状态，因而发热量小，效率高。 AC/DC 开关电源省掉了大体积的工频变压器。但 AC/DC 开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，在输出端并接 稳压二极管 有可能可以改善，另外由于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。相对而言线性电源的纹波可以做得很小。开关电源通过不同的拓扑结构可以实现，降压、升压、升降压，而线性电源只能实现降压。 早期很多电源适配器都比较重，其转换原理就是 AC/DC 线性电源，其内部用的是工频变压器。 AC/DC 线性电源是先用变压器把交流电压进行降压，这种直接在市电进行降压的变压器，我们称为工频变压器，如图 1.9 所示。工频变压器也称作低频变压器，以示与开关电源用高频变压器有区别，工频变压器在过去传统的电源中大量使用。工频 电力 工业 的市电标准频率 ，一般也称作市电（“市电”是指：城市里主要供居民使用的电源）频率，在我国是 50Hz, 其他国家也有 60Hz 的。可以改变这个频率交流电的电压的变压器 , 就是叫工频变压器了。工频变压器相对于高频变压器，一般体积比较大。所以有工频变压器实现的 AC/DC 线性电源体积也就比较大。 交流 / 直流开关电源是需要先对交流电源进行整流滤波形成一个近似的直流高压，然后再通过控制开关管，产生高频的脉冲，通过变压器进行变压。交流 / 直流开关电源效率更高，体积更小。体积小的一个重要原因是高频变压器比工频变压器体积小很多。为什么频率越高，变压器体积越小？ 变压器铁心材料都有饱和限制，所以磁场强度的峰值都有限制。 而交流电的电流、磁场强度、磁通量都是正弦信号。我们知道，同样幅度的正弦信号，频率越高，信号的“变化 率”的峰值也越大（正弦 信号过零的瞬间是“变化率”的峰值，而信号峰值时变化率是 0 ）。 同时，感生电压又是由磁通量的变化率决定的。所以，同样的每匝电压，频率越高，需要的磁通量 的峰值，就可以越小。 但是上面已经说过，磁场强度的峰值是有限制的。故磁通量要 求小了 ， 铁芯的横截面积就可以小。 上面的分析，是假定同样的每匝电压。而每匝电压这就和功率有关了。因此，也就是假定同样的功率。假如功率小一些，电流也就小一些，允许的导线细一些，电阻稍大一些，就允许增加匝 数， 这样，每匝的电压也就减小了，同样可以减小磁通量的要求。进而减小体积。还有，上面的分析，是假定材料一定，即饱和磁场强度一定。当然，如果采用了具有更高饱和磁场强度的材料，也可以减小体积的。我们知 道，现在的变压器，和几十年前的同样规模变压器相比，现在的体积要小得多，就是因为现在采用了新型铁芯材料。 根据麦克斯韦方程，变压器线圈内的感生电动势 E 为 因此，当频率提高后，在磁通密度 B 峰值变化不大的前提下，每个周期内的磁通密度变化率 d B /d t 是大幅增加的，因此可以用更小的 Ac 或 N 实现相同的感生电动势 E 。 Ac 减小，意味着磁芯截面面积减小； N 减小，意味着可以缩小磁芯空窗的面积，两者都可以帮助实现更小的磁芯体积。高频变压器的横截面积更小，线圈的匝数变少，这样它的体积也就更小了。 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。 AC/DC 开关电源不需要使用大体积的工频变压器。但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波，另外由于开关管工作时会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中对电源进行滤波加以改善电源的质量。相对而言线性电源就没有以上缺陷，它的纹波可以做的很小。 DC/DC 的线性电源与开关电源 几乎所有电子相关专业的同学，接触最早的一个稳压电源，也是最简单的一种稳压电源，就是三端稳压器，也是一种线性电源。 常见的三端稳压集成电路有正电压输出的 78XX 系列和负电压输出的 79XX 系列。 三端稳压器是指这种可以实现稳压电压输出的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。经常在有些电路实验课程中，它的样子像是 三极管 ，一般为 TO-220 的标准封装，也有 TO-92 封装，如图所示。这种大封装的三端稳压器，可以实现大功率。 用 78/79 系列三端稳压器来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。该系列集成稳压 IC 型号中的 78 或 79 后面的数字代表该三端集成稳压电路的输出电压，如 7806 表示输出电压为正 6V ， 7909 表示输出电压为负 9V 。因为使用方便，电子制作中经常采用，这也误导了很多刚毕业的工程师喜欢使用三端稳压器来实现稳压电源。 这种三端稳压器是线性电源的一种。线性电源的基本原理就是：电阻分压，只不过有一个动态调整的电阻。不管是线性电源还是开关电源都是输出电压负反馈。只不过线性电源通过一个 三极管 处于一个放大区，等效于一个可以变化阻值的电阻，对输出负载进行分压。通过输出电压分压后反馈，来控制 三极管 来实现输出的稳压。 线性电源的优点有 : ①输出电压的精度较高 ② 输出电压纹波低，几个uV甚至更低 ③ 没有开关的跳变EMI比较小 ④ 结构简单 ⑤ 动态响应快，稳压性能好 线性电源的缺点有： ①损耗大，效率低 ② 只能实现降压 ③ 散热器的体积大，重量大 ④ 输入输出电压范围适应性差 其实我们在介绍AC/DC线性电源和开关电源的时候，我们可以发现，其实都是将交流电源通过整流滤波变成直流信号，然后再利用“直流转直流”的线性电源或者开关电源变换成我们期望的电压输出。只不过AC/DC的开关电源会有隔离的需求，我们会选择隔离电源，利用变压器实现隔离，并且利用变压器的匝数比进行降压。 线性电源：采用调整管工作在线性区的方式，通过控制压差实现，后级电路进行稳压，没有开关噪声，输入与输出不能隔离。只能用于降压，同时存在损耗，功耗大时温度会逐步升高，一般用于功耗不大的应用。 开关电源：采用开关管开关的方式，损耗一般较低，输入与输出能够隔离，可以实现升压和降压、升降压的电路。存在开关噪声。电路相比于线性电源更复杂一些。 那么开关电源为什么发展越来越好，在各个领域逐步替代线性电源的比例越来越高呢？开关电源与线性电源的区别，也是经常被问及的问题。对于直流转直流的线性电源和开关电源的对比，如表1.2所示： 表 1.2 线性电源与开关电源的对比

2023-09-27 萨科微slkor如何打造狼性团队？

2023-09-26 萨科微slkor员工私下交往

2023-09-25 凝心聚力合作共赢，萨科微半导体2023年代理商培训大会圆满举行

2023-09-25 萨科微slkor团队锻炼和集体活动

2023-09-25 萨科微金航标投放信息流广告，推广宣传精细化精准化

2023-09-23 萨科微slkor工作特点

2023-09-23 为什么28nm光刻机哪怕上多曝也做不到7nm？

2023-09-22 萨科微slkor体系支撑

2023-09-21 萨科微销售大数据分析,做好新媒体精准化营销