Dlaczego liniowy zasilacz nazywany jest liniowym?
Liniowy zasilacz został tak nazwany ze względu na liniową zależność pomiędzy napięciem wejściowym, napięciem wyjściowym i prądem. W zasilaczu liniowym wejściowe napięcie prądu przemiennego jest najpierw przekształcane na niższe napięcie prądu przemiennego (w razie potrzeby), prostowane na prąd stały, a następnie regulowane do stabilnego napięcia wyjściowego prądu stałego za pomocą regulatorów liniowych. Termin „liniowy” odnosi się do faktu, że proces regulacji obejmuje urządzenia liniowe, takie jak rezystory, kondensatory i regulatory liniowe, które utrzymują stałe napięcie wyjściowe poprzez rozpraszanie nadmiaru energii w postaci ciepła. Taka konstrukcja zapewnia płynną, ciągłą regulację napięcia bez gwałtownych zmian i szumów przełączania.
Stabilizatory liniowe nazywane są liniowymi, ponieważ wykorzystują elementy liniowe (zwykle tranzystory działające w swoim obszarze aktywnym) do regulacji i stabilizacji napięcia wyjściowego. Działanie regulatorów liniowych polega na regulacji rezystancji w celu utrzymania stałego napięcia wyjściowego w stosunku do napięcia wejściowego. Ta ciągła regulacja zapewnia stabilne napięcie wyjściowe, ale skutkuje także niższą wydajnością w porównaniu do regulatorów przełączających, ponieważ nadmiar energii jest rozpraszany w postaci ciepła.
Aby określić, czy zasilacz jest liniowy, należy zwrócić uwagę na takie cechy, jak brak szumów przełączania podczas pracy, gładkie i wolne od tętnień napięcie wyjściowe oraz obecność nieporęcznego transformatora i radiatorów (wskazujących na elementy regulatora liniowego). Zasilacze liniowe są na ogół cięższe i większe ze względu na swoją konstrukcję i potrzebę odprowadzania ciepła.
Zasilacz liniowy charakteryzuje się zastosowaniem regulatorów liniowych do regulacji napięcia wyjściowego. Regulatory liniowe utrzymują stałe napięcie wyjściowe, rozpraszając nadmiar energii w postaci ciepła. Natomiast nieliniowy zasilacz zazwyczaj odnosi się do zasilaczy impulsowych (SMPS), które wykorzystują obwody przełączające o wysokiej częstotliwości do wydajnej konwersji i regulacji napięcia wejściowego. SMPS osiągają wyższą wydajność dzięki szybkiemu przełączaniu urządzeń półprzewodnikowych (takich jak tranzystory) między stanami włączenia i wyłączenia, minimalizując straty energii i rozpraszanie ciepła.
Różnica między zasilaczami liniowymi i zmiennymi polega przede wszystkim na sposobie regulacji i wszechstronności. Zasilacz liniowy wykorzystuje regulatory liniowe do utrzymania stałego napięcia wyjściowego, oferując precyzyjną i stabilną regulację napięcia, ale przy niższej wydajności i większym rozpraszaniu ciepła. Natomiast zmienny zasilacz może odnosić się do konstrukcji liniowej lub impulsowej, która umożliwia użytkownikowi regulację napięcia wyjściowego w określonym zakresie. Zmienne zasilacze liniowe zapewniają płynną regulację napięcia wyjściowego, ale są generalnie większe i mniej wydajne niż zasilacze o zmiennym trybie impulsowym, które zapewniają wyższą wydajność i mniejszą wagę ze względu na operację przełączania.