穩壓電源的種類很多,串聯型穩壓電源由電源變壓器、整流元器件、濾波電容、調整元件(調整管或三瑞穩壓器等)、基準電壓、取樣網絡、比較放大以及過載或短路保護等組合而成。由于串聯型穩壓電源屬線性穩壓電路,且調整管在穩壓便。其缺點是功耗大、效率低和允許電網波動范圍小。一般串聯穩壓電源允許電網波動范圍為(220±22)V。 為了降低功耗,提高效率,引入了開關型穩壓電源。
開關型穩壓電源通常稱之為開關電源。
1、開關電源是直接對電網電壓進行整流濾波調整,然后由開關調整管進行穩壓。所以不需要變壓器的。
2、開關電源一般采用功率半導體器件作為開關,通過控制開關的占空比調整輸出電壓。以功率晶體管(GTR)為例,當開關管飽和導通時,集電極和發射極兩端的壓降接近零,在開關管截止時,其集電極電流為零,所以功耗小,效率高。效率可高達70%~95%。而功耗小,散熱器也隨之減小。
3、開關工作頻率在幾十千赫,所用濾波電容器和電感的容量值較小。因此開關電源具有重量輕,體積小等特點。
4、由于功耗小,機內溫升低,從而提高了整機的穩定性和可靠性。
電源有分開關電源與穩壓電源,這兩種電源是有區別的,但也存在著相似之處。
開關電源是近代普遍推廣的穩壓電源,具有效率高、電壓范圍寬,輸出電壓穩定等特點,現在應用比較廣。
比如現在電腦的ATX電源、筆記本電腦電源適配器、打印機電源、手機充電器等等。穩壓電源是在負載功率變化時,輸出電壓仍然保持固定的電壓值。開關電源也是穩壓電源,但穩壓電源不能直接稱為開關電源。
穩壓電源是使用電子電路輸出電壓達到穩定目的的電源,有串聯型穩壓電源、并聯型穩壓電源、開關穩壓電源。
普通的串聯穩壓電源都安裝電源變壓器,具有輸出電壓穩定、波紋小等優點,但是電壓范圍小,效率低。
并聯穩壓電源輸出電壓特別穩定,但是負載能力很差,只在儀表內部做基準用。
開關電源的調整管工作在飽和和截止狀態,因而發熱量小,效率高(75%以上)而且省掉了大體積的變壓器。但開關直流穩壓的輸出的直流上面會疊加較大的紋波(50mv),在輸出端并接穩壓二極管可以改善,另外由于開關管工作是會產生很大的尖峰脈沖干擾,也需要在電路中串連磁珠加以改善。
相對而言直流穩壓電源就沒有以上缺陷,它的紋波可以做的很小(15mv以下)。對于電源效率和安裝體積有要求的地方用開關直流穩壓電源好,對于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方(例如電容漏電檢測)多選用線性直流穩壓電源。另外當電路中需要做隔離的時候現在多數用DC-DC來做對隔離部分供電(DC-DC從其工作原理上來說就是開關直流穩壓電源)。開關直流穩壓電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來較麻煩。
開關電源相對質量較輕,體積較小。開關電源是通過開關管的打開與關閉的次數或時間,來調節輸出功率,效率比線性穩壓電源要高,發熱量相對要小很多,但是動態響應較差,適宜較穩定負載場所。 開關電源的濾波電容由于工作頻率很高,故對電網的干擾很大。
直流線性穩壓電源相對較重,濾波電容個頭大,整體體積大。直流線性穩壓電源是調整管分壓使輸出電壓降低,所以調整管的負擔很重,發熱量大且效率較低。但是動態響應很好,適宜負載變化較頻繁場所,例如音頻功放機。