电源电路

电源主要分为三种：非稳压 （也称为蛮力 ), 线性调节 , 和切换 .第四种电源电路称为纹波调节 , 是“蛮力”和“切换”设计的混合体，值得一提。

不受监管

非稳压电源是最基本的类型，由变压器组成 , 整流器 , 和 低通滤波器 .这些电源通常表现出大量纹波电压（即快速变化的不稳定性）和叠加在直流电源上的其他交流“噪声”。如果输入电压变化，输出电压将按比例变化。不受管制的供应的优势在于它便宜、简单且高效。

线性调节

线性稳压电源只是一个“蛮力”（未稳压）电源，然后是一个以“有源”或“线性”模式运行的晶体管电路，因此得名线性 调节器。 （回想起来很明显，不是吗？）典型的线性稳压器被设计为在很宽的输入电压范围内输出固定电压，它只是简单地降低任何多余的输入电压，以允许负载的最大输出电压。这种过大的电压降会以热量的形式导致显着的功率耗散。如果输入电压过低，晶体管电路将失去调节，这意味着它将无法保持电压稳定。它只能降低过压，不能弥补电路蛮力部分的电压不足。因此，您必须使输入电压至少比所需输出高 1 到 3 伏，具体取决于稳压器类型。这意味着功率相当于至少 1 到 3 伏乘以满载电流将被稳压电路耗散，产生大量热量。这使得线性稳压电源效率很低。此外，为了消除所有热量，他们必须使用大型散热器，这使它们变得又大又重，而且价格昂贵。

切换

开关稳压电源 （“切换器”）努力实现蛮力和线性稳压设计（小型、高效、廉价，但还有“干净”、稳定的输出电压）的优势。开关电源的工作原理是将输入的交流电源线电压整流为直流，通过用作开/关开关的晶体管将其重新转换为高频方波交流，通过使用轻量级的开关使交流电压升高或降低变压器，然后将变压器的交流输出整流为直流并滤波以得到最终输出。电压调节是通过改变变压器初级侧直流到交流逆变的“占空比”来实现的。除了由于变压器磁芯更小而重量更轻之外，切换器与前两种设计相比还有另一个巨大的优势：这种类型的电源 可以完全独立于输入电压，可以在世界上任何电力系统上工作；这些被称为“通用”电源。切换器的缺点是它们更复杂，并且由于它们的操作，它们往往会在电源线上产生大量高频交流“噪声”。大多数开关在其输出上也具有显着的纹波电压。对于更便宜的类型，这种噪声和纹波可能与未稳压电源一样糟糕。这样的低端切换器并不是一文不值，因为它们仍然提供稳定的平均输出电压，并且具有“通用”输入能力。昂贵的开关是无纹波的，噪声几乎与某些线性类型的开关一样低；这些开关往往与线性电源一样昂贵。使用昂贵的切换器而不是良好的线性切换器的原因是，如果您需要通用电源系统兼容性或高效率。高效率、轻量和小尺寸是开关电源几乎普遍用于为数字计算机电路供电的原因。

波纹调节

纹波稳压电源是线性稳压设计方案的替代方案：“蛮力”电源（变压器、整流器、滤波器）构成电路的“前端”，而晶体管则严格控制其开/关（饱和/截止）模式将直流电源传输到大电容器 根据需要将输出电压保持在高和低设定点之间。如同在开关中一样，纹波调节器中的晶体管在其“有源”或“线性”模式下在任何相当长的时间内都不会通过电流，这意味着很少会以热量的形式浪费能量。然而，这种调节方案的最大缺点是输出上必须存在一些纹波电压，因为直流电压在两个电压控制设定点之间变化。此外，这种纹波电压会根据负载电流在频率上发生变化，这使得直流电源的最终滤波变得更加困难。纹波稳压器电路往往比切换器电路简单得多，而且它们不需要处理切换器晶体管必须处理的高电源线电压，因此工作起来更安全。

相关工作表：

• 稳压电源工作表