隨著電子技術的高速發展，電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切，且電子設備都離不開可靠的電源。而我們常見的電源產品基本上分為線性電源與開關電源兩大類。這兩類電源分別有什么特點呢？另外廣大工程師在設計電源方案時，應該選用哪類電源呢？通過閱讀下文，可以輕松得到答案。

　　電源類型

　　首先我們來了解何為線性電源，何為開關電源；從字面意思可以理解為：使用線性穩壓器制作的電源系統便是線性電源，使用開關穩壓器制作的電源，便是開關電源。接下來我們介紹線性穩壓器與開關穩壓器。

　　線性穩壓器

　　線性穩壓器，是我們常說的 LDO，其傳輸器件工作在線性區，說白了就是電阻分壓，只能用于降壓變換，輸出電流幾乎等于輸入電流，當輸入輸出壓差大時，系統轉換效率較低。

　　開關穩壓器

　　開關穩壓器，利用功率管不斷的開啟與關斷，配合儲能元器件（電感、電容）來實現能量的傳輸與變換，實現電壓的變換。根據系統電路中器件的連接方式不同，可以實現直流升壓、降壓、負壓、升降壓等變換。理想狀態下，電感、電容不會有能量損耗，所以系統轉換效率相對較高。

　　選型依據

　　如何針對方案要求，正確的選取電源類型仍是有一定難度；接下來我們通過兩個事例來簡要說明。

　　事例 1.方案要求為輸入 12V，輸出 5V/2A。

　　前面提到，當輸入輸出壓差比較大時，線性電源由于其工作特性決定其轉換效率比較低；使用線性電源，其最大轉換效率為 5/12*100% = 41.67%，系統的整個損耗為（12-5）V*2A=14W ；而使用開關電源，其轉換效率至少在 90%以上，系統的輸入功率為 10W/0.9=11.1W，則損耗的功率為 11.1-10=1.1W。輸出同樣的功率，二者的損耗相差超過 12 倍，若使用線性電源，需要非常大的輔助散熱器件，顯然此方案選用開關電源最合適。

　　事例 2.方案要求為輸入 4.5V，輸出 3.3V/0.1A。

　　此方案，輸入輸出壓差低，輸出功率小，使用線性電源時其轉換效率在 3.3/4.5*100%=73.3%，系統的整個損耗為（4.5-3.3）V*0.1A=0.12W；使用開關電源效率會在 85%以上，損耗在 0.06W 左右。0.12W 的損耗是可以接受的，再考慮到開關電源系統成本高，系統復雜，此方案選用線性電源最合適。

　　總結

　　電源類型的選取，首先以性能為準則，性能滿足要求后，才會去考慮成本要求；下面總結一下線性電源與開關電源優缺點。

　　線性電源優點：輸出電壓純凈、紋波小、噪聲低、使用簡單；缺點：只能實現降壓輸出，且輸入輸出壓差大時，轉換效率低。

　　開關電源

　　優點：效率高、體積小、功率密度大，可以實現多種電源變換；缺點：由于功率管開關和儲能器件的電磁變換，輸出電壓紋波和噪聲相對偏大，同時產生電磁騷擾，系統成本相對較高。

　　二者各有優缺點，在低壓差，小功率場合可以優選線性電源；在大壓差，高功率場合，選用開關電源較合適，對一些輸入輸出電壓差比較大，且對電源輸出電壓紋波敏感的場合，可以考慮先使用開關電源將輸入電壓適當降低，在配合 LDO 給后級提供純凈的電壓。

審核編輯：黃飛