电源设计：开关模式与线性

　　直流电源可用于开关模式（也称为开关）或线性设计。虽然这两种类型都提供直流电源，但产生这种电源的方法不同。根据应用的不同，每种类型的电源都比另一种具有优势。让我们看看这两种技术之间的差异以及每种设计各自的优缺点。

　　开关电源无需变压器即可将交流线路电源直接转换为直流电压，然后将该原始直流电压转换为更高频率的交流信号，该信号用于稳压电路以产生所需的电压和电流。这导致用于升高或降低电压的变压器比 60 Hz 交流线路频率所需的变压器更小、更轻。这些较小的变压器也比 60 Hz 变压器效率更高，因此功率转换比更高。

开关电源

　　线性电源设计将交流线电压施加到电源变压器，以在施加到稳压器电路之前升高或降低电压。由于变压器的尺寸与工作频率成间接比例，因此会产生更大、更重的电源。

　　每种类型的电源操作都有其自身的优点和缺点。开关模式电源比相应的线性电源小 80%，重量轻，但它会产生高频噪声，会干扰敏感的电子设备。与线性电源不同，开关模式电源能够承受 10-20 ms 范围内的少量交流电源损耗，而不会影响输出。

　　线性电源需要更大的半导体器件来调节输出电压，因此会产生更多的热量，从而降低能源效率。对于 24V 输出，线性电源的工作效率通常约为 60%，而开关模式电源的工作效率为 80% 或更高。线性电源的瞬态响应时间比开关模式电源快 100 倍，这在某些专业领域很重要。

　　一般来说，开关电源最适合便携式设备，因为它更轻、更紧凑。由于电噪声较低且更易于控制，因此线性电源更适合为敏感的模拟电路供电。