開關電源不同于線性電源，開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式（飽和區）及全閉模式（截止區）之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，因此比較節省能源，產生廢熱較少。理想上，開關電源本身是不會消耗電能的。電壓穩壓是通過調整晶體管導通及斷路的時間來達到。相反的，線性電源在產生輸出電壓的過程中，晶體管工作在放大區，本身也會消耗電能。開關電源的高轉換效率是其一大優點，而且因為開關電源工作頻率高，可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小，重量也會比較輕。

若電源的高效率、體積及重量是考慮重點時，開關電源比線性電源要好。不過開關電源比較復雜，內部晶體管會頻繁切換，若切換電流尚未加以處理，可能會產生噪聲及電磁干擾影響其他設備，而且若開關電源沒有特別設計，其電源功率因數可能不高。

開關模式電源（Switch Mode Power Supply，簡稱SMPS），又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。其功能是將一個位準的電壓，透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。開關電源的輸入多半是交流電源（例如市電）或是直流電源，而輸出多半是需要直流電源的設備，例如個人電腦，而開關電源就進行兩者之間電壓及電流的轉換。

線性電源（Linear power supply）是先將交流電經過變壓器降低電壓幅值，再經過整流電路整流后，得到脈沖直流電，后經濾波得到帶有微小波紋電壓的直流電壓。要達到高精度的直流電壓，必須經過穩壓電路進行穩壓。

一、工作原理

開關電源工作原理

開關電源的工作過程相當容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式，與線性電源不同的是，PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態，在這兩種狀態中，加在功率晶體管上的伏安乘積是很小的（在導通時，電壓低，電流大；關斷時，電壓高，電流小）/功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。

開關電源伯特圖

與線性電源相比，PWM開關電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經過整流濾波后就得到直流輸出電壓。

控制器的主要目的是保持輸出電壓穩定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調節器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。

開關電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應用場合下各有優點。

線性電源工作原理

線性電源主回路的工作過程是輸入電源先經預穩壓電路進行初步交流穩壓后,通過主工作變壓器隔離整流變換成直流電源,再經過控制電路和單片微處理控制器的智能控制下對線性調整元件進行精細調節,使之輸出高精度的直流電壓源,

1、電源變壓器及整流:將380V的交流電變換成所需的直流電；

2、預穩壓電路:采用繼電器元件或可控硅元件對輸入的交流或直流電壓進行預調整和初步穩壓,從 而降低線性調整元件的功耗,提高工作效率.并確保輸出電壓源高精度和高穩定；

3、線性調整元件:對濾波后的直流電壓進行精細調整,使輸入電壓達到所需要的值和精度要求；

4、濾波電路:對直流電源的脈動波,干擾,噪聲進行最大限度的阻止,和吸收,從而保證直流電源的輸出電壓低紋波、低噪聲、低干擾；

5、單片機控制系統:單片微處理控制器對檢測到的各種信號進行比較、判斷、計算、分析等處理后,再發出相應的控制指令使直流穩壓電源整體穩壓系統工作正常、可靠、協調；

6、輔助電源及基準電壓源:為直流穩壓系統提供高精度的基準電壓源及電子電路工作所需要的電源；

7、電壓取樣及電壓調節:檢測直流穩壓電源輸出電壓值及設定調節直流穩壓電源的輸出電壓值；

8、比較放大電路:將直流穩壓電源的輸出電壓值與基準源的電壓進行比較取得誤差電壓信號后,進行放大反饋及控制線性調整元件而保證輸出電壓穩定；

9、電流檢測電路:取得直流穩壓電源輸出電流值,作限流或保護控制的信息；

10、驅動電路:為驅動可執行元件而設置的功率放大電路；

11、顯示器:直流穩壓電源輸出電壓值及輸出電流值的顯示。

二、主要用途

開關電源產品廣泛應用于工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明、工控設備、通訊設備、電力設備、儀器儀表、醫療設備、半導體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設備，視聽產品，安防監控，LED燈帶，電腦機箱，數碼產品和儀器類等領域。

線性電源產品可廣泛應用于科研、大專院校、實驗室、工礦企業、電解、電鍍、充電設備等。