Ein lineares Netzteil wird aufgrund des linearen Zusammenhangs zwischen Eingangsspannung, Ausgangsspannung und Strom so genannt. Bei einer linearen Stromversorgung wird die Eingangs-Wechselspannung zunächst in eine niedrigere Wechselspannung umgewandelt (falls erforderlich), in Gleichspannung gleichgerichtet und dann mithilfe von Linearreglern auf eine stabile Gleich-Ausgangsspannung geregelt. Der Begriff „linear“ bezieht sich auf die Tatsache, dass der Regelungsprozess lineare Geräte wie Widerstände, Kondensatoren und Linearregler umfasst, die eine konstante Ausgangsspannung aufrechterhalten, indem sie überschüssige Energie als Wärme abführen. Dieses Design führt zu einer sanften, kontinuierlichen Spannungsanpassung ohne abrupte Änderungen oder Schaltgeräusche.
Linearregler werden linear genannt, weil sie lineare Komponenten (typischerweise Transistoren, die in ihrem aktiven Bereich arbeiten) verwenden, um die Ausgangsspannung zu regulieren und zu stabilisieren. Der Betrieb von Linearreglern erfordert die Anpassung des Widerstands, um eine konstante Ausgangsspannung im Verhältnis zur Eingangsspannung aufrechtzuerhalten. Diese kontinuierliche Anpassung sorgt für eine stabile Ausgangsspannung, führt aber auch zu einem geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu Schaltreglern, da überschüssige Energie als Wärme abgeführt wird.
Um festzustellen, ob ein Netzteil linear ist, achten Sie auf Merkmale wie das Fehlen von Schaltgeräuschen während des Betriebs, eine gleichmäßige und welligkeitsfreie Ausgangsspannung sowie das Vorhandensein eines sperrigen Transformators und von Kühlkörpern (ein Hinweis auf lineare Reglerkomponenten). Lineare Netzteile sind aufgrund ihres Designs und der Notwendigkeit der Wärmeableitung im Allgemeinen schwerer und größer.
Ein lineares Netzteil zeichnet sich durch die Verwendung von Linearreglern zur Regelung der Ausgangsspannung aus. Linearregler halten eine konstante Ausgangsspannung aufrecht, indem sie überschüssige Energie als Wärme abführen. Im Gegensatz dazu bezieht sich ein nichtlineares Netzteil typischerweise auf Schaltnetzteile (SMPS), die Hochfrequenz-Schaltkreise verwenden, um die Eingangsspannung effizient umzuwandeln und zu regeln. SMPS erreichen eine höhere Effizienz, indem sie Halbleiterbauelemente (z. B. Transistoren) schnell zwischen Ein- und Aus-Zuständen schalten und so Energieverluste und Wärmeableitung minimieren.
Der Unterschied zwischen linearen und variablen Netzteilen liegt hauptsächlich in ihrer Regelungsmethode und Vielseitigkeit. Ein lineares Netzteil verwendet Linearregler, um eine konstante Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten und bietet eine präzise und stabile Spannungsregelung, jedoch mit geringerem Wirkungsgrad und höherer Wärmeableitung. Im Gegensatz dazu kann sich eine variable Stromversorgung entweder auf eine lineare oder eine getaktete Stromversorgung beziehen, die es dem Benutzer ermöglicht, die Ausgangsspannung innerhalb eines bestimmten Bereichs einzustellen. Variable lineare Netzteile ermöglichen eine reibungslose Anpassung der Ausgangsspannung, sind jedoch im Allgemeinen sperriger und weniger effizient als variable Schaltnetzteile, die aufgrund ihres Schaltbetriebs einen höheren Wirkungsgrad und ein geringeres Gewicht bieten.