線性電源和開關(guān)電源的主要區(qū)別有:
線性電源的損耗較開關(guān)電源大;
線性電源的效率較開關(guān)電源低;
線性電源的對(duì)外干擾較開關(guān)電源小;
原因說明
類似7805等芯片做的電源就是線性電源,其降壓是通過多余能量的損失來實(shí)現(xiàn)。
比如7805的輸入電壓是10V,輸出電壓是5V,輸出電流是0.2A。那么7805輸入與輸出之間的壓降是5V。在電源工作期間,一直有電流流過,假設(shè)該電流也是0.2A,那么7805的損耗就是1W,效率約為50%。
再來看開關(guān)電源,比如BUCK降壓電路,其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下。
BUCK開關(guān)電源的工作原理是:
開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)電流從輸入電源Vin流出到開關(guān)管SW,到輸出電感Lo,最后到輸出電容Co和負(fù)載RL,如下圖紅色箭頭方向。
開關(guān)管截止時(shí),沒有電流從輸入電源流出,負(fù)載電流由輸出電感Lo和輸出電容Co提供,由于電感Lo的儲(chǔ)能作用,其電流會(huì)通過續(xù)流二極管續(xù)流D,如下圖藍(lán)色箭頭方向。
假設(shè)開關(guān)管、輸出電感、續(xù)流二極管都是理想器件,即導(dǎo)通電壓為0V,開通和關(guān)斷是電壓變化斜率無(wú)窮大,那么對(duì)開關(guān)電源來說其損耗將為0。只不過,現(xiàn)實(shí)中的器件并非理想器件,實(shí)際上會(huì)有導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗,但總損耗比線性電源小很多,下圖是TPS54260 BUCK控制芯片在不同輸出電流下的效率曲線。
以上就是線性電源損耗大,效率低的原因。
而開關(guān)電源干擾大就是應(yīng)為開關(guān)管高頻率導(dǎo)通、關(guān)斷造成的,在導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí),電壓和電流的變化率很大,這就是造成干擾的原因。而線性電源沒有這種開關(guān)變化,所以幾乎不造成對(duì)外的高頻干擾。
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