リニア安定化電源とスイッチング電源の違いは何ですか?

リニア安定化電源とスイッチング電源の違いは何ですか?

リニア安定化電源は、電源回路に直列に接続された可変抵抗器に相当するトランジスタの導通度を変えることで、出力電圧と電流を変更および制御します。可変抵抗器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、発熱や電圧変換効率の低下につながります。リニア電圧レギュレータ電源の共通の特徴は、そのパワーデバイスレギュレータが線形領域で動作し、レギュレータ極間の電圧降下を利用して出力を安定させることです。調整管の静的損失が大きいため、熱を放散するために大きなヒートシンクを取り付ける必要があります。リニア電源の変圧器は産業周波数（50Hz）で動作するため、質量が大きくなります。

リニア安定化電源は、LDO のように一定の電圧差を満たす必要がある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優れており、効率は低く、必要な周辺部品が少なく、コストが低くなります。回路は比較的シンプルです。

リニア安定化電源は、安定性が高く、リップルが小さく、信頼性が高く、多出力の連続調整可能な電源を作りやすいという利点があります。欠点は、体積が大きく、かさばり、効率が比較的低いことです。このタイプの安定化電源には多くの出力があり、安定化電源の性質から、安定化電源、安定化電流電源、および安定化電圧と安定化電流のセットである安定化電圧安定化電流（デュアル安定化）電源に分けることができます。出力値から、固定出力電源、バンドスイッチ調整可能、およびポテンショメータ連続調整型に分けることができます。出力表示から、ポインタ表示型とデジタル表示型に分けることができます。

スイッチング電源は、全電圧範囲に適用でき、差動電圧を必要とせず、さまざまな回路トポロジーを使用してさまざまな出力要件を実現できます。調整率と出力リップルはリニア電源ほど良くなく、効率は高いです。多くの周辺部品が必要で、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安定化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、フルブリッジがあります。リニア安定化電源との基本的な違いは、トランスの回路が周波数で動作せず、数十キロヘルツから数メガヘルツで動作することです。出力管はリニア領域で動作するのではなく、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するため、スイッチングDC安定化電源とも呼ばれます。

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 (バイポーラまたは MOSFET) がリニア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点です。リニア安定化電源とスイッチング電源は、それぞれの名前が付けられています。