只有降低（降壓）輸入電壓，線性電源才能產生較低的輸出電壓。為此，BJT 或MOSFET晶體管通常被迫在其線性區(qū)工作。

后果有兩個：

輸出電壓和輸入電壓之間始終存在差異（V DROP ）。

由于晶體管在線性區(qū)連續(xù)工作，穩(wěn)壓器會消耗大量功率，由 V DROP乘以 I LOAD得出，其中 I LOAD是負載吸收的電流。

由此可見，線性穩(wěn)壓器的效率非常低，通常在 35% 到 65% 之間，并且輸出電壓和輸入電壓之間的差異越大（V DROP = V IN – V OUT），效率越低。以V IN = 9 V、 V OUT = 5 V 和 I LOAD = 150 mA 的線性穩(wěn)壓器為例 。

該穩(wěn)壓器應能夠消耗 600 mW 的功率 ( (V IN – V OUT ) × I LOAD )，而可用輸出功率為 750 mW ( V OUT × I LOAD )。因此，該調節(jié)器的效率約為 55%。隨著輸出功率的增加，對高效散熱的需求也隨之增加，這可以通過散熱器實現(xiàn)。然而，在幾瓦以上，從經濟角度來看，線性穩(wěn)壓器不再方便，因此代表了低功耗應用的理想解決方案。一類特殊的線性穩(wěn)壓器是低壓差穩(wěn)壓器 (LDO)，它集成了能夠包含 V DROP值的特殊電路 （通常為幾百或幾十毫伏），提高整體效率。線性穩(wěn)壓器的優(yōu)點在于電路簡單（需要很少的外部元件）、成本低廉以及無開關噪聲（晶體管始終工作在線性區(qū)）。

開關電源通過在截止狀態(tài)（沒有電流流動，但開關上有高電壓）和飽和狀態(tài)（有高電流流動，但開關上電壓非常高）之間快速切換晶體管來工作。小的）。由此獲得的脈沖電壓可以隨后通過變壓器升高或降低，經過濾波以獲得直流輸出電壓。

開關電源可實現(xiàn)高效率值，通常在 65% 到 95% 之間。主要缺點在于設計復雜性和開關噪聲的存在，在一些應用中必須消除開關噪聲。開關電源由外部脈寬調制 (PWM) 信號控制，該信號決定“開關”晶體管的開關頻率和占空比。它們可分為兩大類，根據輸出電壓施加到負載的方式而有所不同。

正激模式轉換器

正激轉換器可通過 LC 輸出濾波器來識別，它使用變壓器來升高或降低輸入電壓，并為負載提供與交流電源電壓的電流隔離。 圖 1 顯示了正激轉換器的基本方案。當晶體管處于導通狀態(tài)（導通）時，能量傳輸?shù)捷敵?。LC濾波器產生輸出電壓 V OUT ，其值可按下式計算（D 為PWM信號的占空比， N S 和 N P 為變壓器各繞組的匝數(shù)）：

V輸出 = V輸入 × D × (NS ÷ N P )

因此，通過改變占空比，可以修改輸出電壓值。

圖 1：正激轉換器的基本框圖。

圖1：正激變換器的基本框圖

反激式轉換器

即使反激式轉換器基于與正激轉換器相同的組件，其工作方式也大不相同。反激式調節(jié)器將輸入電壓轉換為具有較高或較低值以及正極性或負極性的輸出電壓。