线性电源和开关电源的区别是什么

线性电源和开关电源的主要区别有:
线性电源的损耗较开关电源大;
线性电源的效率较开关电源低;
线性电源的对外干扰较开关电源小;
原因说明
类似7805等芯片做的电源就是线性电源,其降压是通过多余能量的损失来实现。
比如7805的输入电压是10v,输出电压是5v,输出电流是0.2a。那么7805输入与输出之间的压降是5v。在电源工作期间,一直有电流流过,假设该电流也是0.2a,那么7805的损耗就是1w,效率约为50%。
再来看开关电源,比如buck降压电路,其拓扑结构如下。
buck开关电源的工作原理是:
开关管导通时电流从输入电源vin流出到开关管sw,到输出电感lo,最后到输出电容co和负载rl,如下图红色箭头方向。
开关管截止时,没有电流从输入电源流出,负载电流由输出电感lo和输出电容co提供,由于电感lo的储能作用,其电流会通过续流二极管续流d,如下图蓝色箭头方向。
假设开关管、输出电感、续流二极管都是理想器件,即导通电压为0v,开通和关断是电压变化斜率无穷大,那么对开关电源来说其损耗将为0。只不过,现实中的器件并非理想器件,实际上会有导通损耗和开关损耗,但总损耗比线性电源小很多,下图是tps54260 buck控制芯片在不同输出电流下的效率曲线。
以上就是线性电源损耗大,效率低的原因。
而开关电源干扰大就是应为开关管高频率导通、关断造成的,在导通和关断时,电压和电流的变化率很大,这就是造成干扰的原因。而线性电源没有这种开关变化,所以几乎不造成对外的高频干扰。


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