电源电路：类型、设计原则与性能
电源有若干标准配置，各在成本、体积、效率、输出稳定性间权衡。理解非稳压、线性稳压、开关、纹波稳压四类设计基础，对针对给定应用选型至关重要。
非稳压
非稳压电源最基础，含变压器、整流器、低通滤波器。输出直流直接跟随输入电压，市电或电池电平任何变化直接反映至负载。架构廉价、简单、固有高效，但纹波电压和交流噪声显著。适用于低精度或低功率、电压稳定性非关键场景。
线性稳压
线性稳压器在非稳压电源基础上加工作在“线性区”的晶体管（或串联晶体管）。器件以热量形式降掉多余输入电压，维持固定输出。因稳压器须保持输出恒定，要求输入电压比期望输出高 1–3 V（视具体器件）。多余电压以热耗散，大负载电流需大散热片，增大体积重量成本。线性稳压器提供极纯净低噪直流，但低效不适合大功率或热受限系统。
开关
开关（或“开关模式”）电源用快速开关器件替代线性晶体管，在饱和与截止间交替。电路先将交流输入整流为直流，再用晶体管高频反相为方波。轻量变压器升降压，二次整流+滤波得最终直流输出。通过调节开关元件占空比实现稳压。因变压器可做小且开关器件导通时耗能极少，开关电源高效、紧凑、可适应几乎任意市电电压（故称“通用”电源）。现代高端开关电源纹波噪声可媲美线性稳压器，但成本更高。低端型号仍可能有显著纹波，却能以更低价格提供稳定平均电压和通用输入能力。
纹波稳压
纹波稳压电源融合暴力前端简洁性与严格工作在饱和/截止的晶体管。当直流电压跌破下设定点时器件给大电容充电，电压升超上设定点时关断，将输出维持在窄带内。因晶体管极少在线性区工作，发热极小。但输出不可避免含纹波，幅度频率随负载电流变化，精确滤波更难。纹波稳压器比全开关简单安全，但噪声性能难匹敌高端开关或线性稳压器。
相关练习：
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工业技术