スイッチング電源とリニア安定化電源の違いは何ですか?

Jul 08, 2023

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スイッチング電源とリニア安定化電源の違いは何ですか?

 

リニア安定化電源は、トランジスタの導通度を変化させることで出力電圧と電流を変化させ、制御します。 リニア安定化電源では、トランジスタは電源回路内で直列に接続された可変抵抗器に相当します。 バリスタは負荷と同じ電流を流すため、多くのエネルギーを消費して発熱し、電圧変換効率が低下します。 線形安定化電源の共通の特徴は、パワーデバイス調整管が線形領域で動作し、管電極間の電圧降下を調整することで出力を安定化させることです。 調整管は静的損失が大きいため、放熱のために大型のラジエーターを設置する必要があります。 リニア電源のトランスは電源周波数(50Hz)で動作するため、品質は比較的高くなります。


リニア安定化電源は、特定の電圧差を満たす必要がある LDO などの低電圧アプリケーションでよく使用されます。 出力電圧の調整率とリップルは比較的良好で、効率は比較的低く、必要な周辺部品は比較的少なく、コストも低くなります。 回路は比較的単純です。


リニア安定化電源の利点は、安定性が高く、リップルが小さく、信頼性が高く、多チャンネル出力の連続調整可能な電源を容易に作成できることです。 欠点は、かさばり、扱いにくく、比較的非効率であることです。 このような安定化電源には多くの種類があり、出力特性から安定化電源、安定化電流電源、安定化電圧と安定化電流を統合した電圧・電流安定化電源(双安定)に分けられます。 出力値の観点から、出力固定電源、バンドスイッチ調整型、ポテンショメータ無段階調整型に分けられます。 出力表示から指針表示タイプとデジタル表示タイプに分けられます。


スイッチング電源は全電圧範囲に適しており、電圧降下を必要とせず、さまざまな回路トポロジを使用してさまざまな出力要件を達成できます。 調整率や出力リップルもリニア電源に比べ低く、効率が高いです。 周辺部品が多く必要となり、コストが高くなります。 回路は比較的複雑です。 スイッチング DC 電源の回路タイプには、主にシングルエンド フライバック、シングルエンド フォワード、ハーフブリッジ、プッシュプル、フルブリッジなどがあります。 線形安定化電源との根本的な違いは、回路内の変圧器が電源周波数では動作せず、数十キロヘルツから数メガヘルツで動作することです。 パワー管は線形領域では動作せず、飽和およびカットオフ領域、つまりスイッチング状態で動作します。 スイッチング DC 電源はこれにちなんで名付けられました。


リニア安定化電源とスイッチング電源の最大の違いは、リニア安定化電源の真空管(バイポーラでもMOSFETでも)が線形状態で動作するのに対し、スイッチング電源の真空管はスイッチング状態で動作することです。 リニア安定化電源やスイッチング電源などもこれにちなんで名付けられました。

 

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