電源按照轉換原理分類，可分為線性電源和開關電源。線性電源和開關電源的特點如下：

1、線性電源的調整管工作在放大狀態，因而發熱量大，效率低（與壓降多少有關），需要加體積龐大的散熱片。實現交流/直流轉換時，還需要同樣也是大體積的工頻變壓器，當要制作多組電壓輸出時變壓器會更龐大。

2、開關電源通過不同的拓撲結構可以實現，降壓、升壓、升降壓。而線性電源只能實現降壓。

我們早期大約上世紀90年代，用的一些小功率的家用電器，都是用外置電源適配器來供電的，但是那時候的電源適配器“傻大黑粗”。拿在手上沉甸甸的，供電的時候非常發燙。

在家偷玩小霸王游戲機的同學，家長回家時會不會摸摸電源適配器的溫度？

AC/DC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。AC/DC開關電源省掉了大體積的工頻變壓器。但開關電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波，在輸出端并接穩壓二極管有可能可以改善，另外由于開關管工作時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。相對而言線性電源的紋波可以做得很小。

工頻變壓器尺寸比較大

AC/DC電源分為線性電源和開關電源。早期很多電源適配器都比較重，用的是工頻變壓器。

工頻變壓器也稱作低頻變壓器，以示與開關電源用高頻變壓器有區別，工頻變壓器在過去傳統的電源中大量使用，而這些電源的穩定方式又是采用線性調節的，所以那些傳統的電源又被稱為線性電源。工頻一般指市電的頻率,在我國是50Hz,其他國家也有60Hz的。

AC/DC線性電源實現交流轉換成直流，是先用變壓器把交流電壓進行降壓，這種直接在市電的頻率進行降壓的變壓器，我們稱為工頻變壓器。工頻變壓器也稱作低頻變壓器，以示與開關電源用高頻變壓器有區別，工頻變壓器在過去傳統的電源中大量使用，工頻一般指市電的頻率,在我國是50Hz,其他國家也有60Hz的。而可以改變這個頻率交流電的電壓的變壓器,就是叫工頻變壓器了。工頻變壓器相對于高頻變壓器，一般體積比較大。所以有工頻變壓器實現的交流/直流的線性電源體積也就比較大。

上圖為典型的線性電源電路圖，實現交流/直流的轉換，市電220V經過變壓器、鎮流器、電容濾波，由線性穩壓管實現需要的輸出電壓。

第一步，線性電源是先經過變壓器，利用工頻的頻率，直接利用變壓器的匝數比，實現變壓。工頻變壓器輸出一個工頻的低壓交流電。

第二步，在通過整流橋整流成一個略高于所需要輸出電源的電壓，經過電容濾波之后形成一個接近直流的電源。

第三步，經過穩壓電路

線性電源用工頻變壓器、開關電源用高頻變壓器

上世紀60年代開始，由于微電子技術的快速發展，出現了高反壓的晶體管，從此直流變換器就可以直接由市電經整流、濾波后輸入，不再需要工頻變壓器降壓了，從而極大地擴大了它的應用范圍，并在此基礎上誕生了無工頻降壓變壓器的開關電源。省掉了工頻變壓器，又使開關穩壓電源的體積和重量大為減小，開關穩壓電源才真正做到了效率高、體積小、重量輕。下圖是一個典型的單端輸出反激式開關電源的功率部分原理圖。

典型的單端輸出反激式開關電源的功率部分原理圖

交流/直流開關電源是需要先對交流電源進行整流濾波形成一個近似的直流高壓，然后再通過控制開關管，產生高頻的脈沖，通過變壓器進行變壓。交流/直流開關電源效率更高，體積更小。體積小的一個重要原因是高頻變壓器比工頻變壓器體積小很多。

工頻變壓器和高頻變壓器的區別

1、磁性材料的差別:

工頻變壓器采用硅鋼片作為磁芯材料的;高頻變壓器是采用鐵氧體磁芯材料。

2、工作頻率的差別：

工頻變壓器的工作頻率一般是指50Hz或者60Hz的電源頻率;高頻變壓器的工作頻率一般都在1KHz以上，甚至幾十KHz或者上百KHz，應用范圍不同頻率也不一樣。

3、應用方面：

工頻變壓器一般多用于將220V或者110V工頻高壓變換成工頻低壓，供小家電的電路板供電使用（如豆漿機、抽油煙機、音響等等，應用范圍比較廣泛;高頻變壓器用途就廣泛了（如;手機充電器，電子鎮流器，開關電源，彩電電源，電腦電源，液晶驅動及電源等等許多場合都有使用）。

為什么頻率越高，變壓器體積越小？

最重要的是根據麥克斯韋方程，變壓器線圈內的感生電動勢E為

也就是磁通密度B隨時間的變化率在N個面積為Ac的線匝的積分。

對于變壓器，變壓器原邊的感生電動勢E與輸入側加的電壓U可以認為是線性關系。變壓器輸入側的U幅值不變的前提下可以認為E幅值也不變。

此外，每種磁芯的磁通密度B會有一個上限，高頻用的鐵氧體大約在零點幾特斯拉，工頻用的鐵芯大約在略大于一的水平，差距不是很大。

因此，當頻率提高后，在磁通密度B峰值變化不大的前提下，每個周期內的磁通密度變化率dB/dt是大幅增加的，因此可以用更小的Ac或N實現相同的感生電動勢E。Ac減小，意味著磁芯截面面積減小；N減小，意味著可以縮小磁芯空窗的面積，兩者都可以幫助實現更小的磁芯體積。高頻變壓器的橫截面積更小，線圈的匝數變少，這樣體積也就更小了。

開關電源的調整管工作在飽和和截止的狀態，因而發熱量小，效率高。交流/直流電源省掉了大體積的變壓器。但開關電源輸出的直流上面會疊加較大的紋波，另外由于開關管工作時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。相對而言線性電源就沒有以上缺陷，它的紋波可以做的很小。

審核編輯：湯梓紅