電源類型
在電氣工程中，電源是將電能轉換為所連接的電器所需的輸出電壓、電流和頻率的裝置。它將交流電轉換為直流電，為各種電子設備（電腦、電視、打印機、路由器等）供電。有兩種不同類型的電源：電壓源（提供恆定電壓）和電流源（提供恆定電流）。
電子設備的電源主要可分為線性和脈衝：
- 對應元件為變壓器的線性電源（也有不帶變壓器的線性電源）；
- 使用各種電子系統的開關電源（電壓轉換器）；
線性電路的設計相對簡單，隨著需要提供的電流增加而變得更加複雜，但它們的電壓調節效率不高。
電源是許多設備不可或缺的一部分。一些主要類型是：
- 脈衝電源裝置。 目前，大多數電源都是以開關電源的形式製造的。它們的優勢主要是重量較輕。當固態控制和電源尚不可用時，使用更重、更耐用的變壓器電源來實現低成本開關電源設計。
- 電腦電源。 計算機包含一個開關電源，可將來自配電網絡的低交流電壓（230 伏、50 赫茲）轉換為計算機電路中使用的低電壓（直流 3.3 伏、5 伏和 12 伏）。
- 網絡適配器。 它是一種小型開關電源，其形狀和尺寸類似於標準電源插頭（例如手機充電器），用於 230 伏電源，可為特定電氣或電子設備提供所需的低電壓。交流適配器通常用於沒有自己的內部電源的設備和電器。
- 焊接電源。 焊接電源提供高電流（通常為數百安培），使金屬局部熔化並因此接合。以前，使用所謂的焊接變壓器（帶有專為高焊接電流設計的特殊電磁變壓器），更現代的是 電控焊接逆變器.
電源內阻
理想的電源作為電壓源，無論連接的負載如何，始終提供相同的電壓（即電源電壓在不同的電流消耗下保持不變）。
但是，沒有完美的來源，因為 內阻 真正的電源限制了可以流過電路的最大電流。
這種電源可以使用穩壓器來提供穩定的輸出電壓，這是由壓降（穩壓器的輸入和輸出電壓之間的差值）提供的。例子 - 開關穩壓器
所以根據輸出電壓的好壞，電源分為：
- 穩定的電源，無論電流波動如何，其電壓都保持在恆定水平，
- 輸出電壓可能隨電流波動而變化的非穩壓源。
變壓器線性電源
經典的線性電源由以下元件組成：變壓器、整流器、濾波器和穩壓器。
線性電源原理圖
首先，變壓器將市電電壓轉換為降壓電壓，並提供 電流隔離…將交流電轉換為脈衝直流電的電路稱為 整流器 （二極管橋電路用於整流），然後帶有電容器和電感器的濾波器減少紋波。更多關於過濾器的信息—— 電源濾波器.
將電壓調節或穩定到給定值是使用所謂的穩壓器的結構 晶體管.
電路中的晶體管充當可調電阻。在這一級的輸出端，為了在波形上取得更大的穩定性，還有一個二級濾波級（雖然不一定，全看設計要求），可以是常規的電容。
在電源中，有一些電源提供給負載的電源是 由晶閘管調節為負載提供所需的電壓和功率。
德國實驗室電源
現代線性電源
基本類型線性電源中的電壓穩定是通過將一個特殊元件與一個電路並聯來實現的，該電路由一個未調節的較高電壓源通過一個合適的電阻器供電，其電流 - 電壓特性顯示電流在所需的急劇增加電壓。是這樣的元素 齊納二極管，它在很寬的閾值電壓範圍內工作。
齊納二極管電源的缺點是輸出電壓穩定性相對較低，電流範圍相對較小，效率特別低，因為電能在串聯電阻器和齊納二極管本身中轉化為熱量。
現代線性源（通常以集成電路的形式）使用可變阻抗元件（線性模式晶體管），該元件由基於輸出電壓與內部參考電壓（基於二極管）的直流電壓之間的差異的反饋控制電路，但直流電流小）。
典型的線性電源是 78xx IC（例如 7805 是 5V 電壓源）及其衍生產品。
這種線性電源的缺點是效率低（而且因為集成電路中的功率耗散隨熱量和冷卻需求而變化），尤其是當輸入和輸出電壓和大電流之間存在較大差異時。有時也不利的是輸出電壓總是低於輸入電壓。
優點在於它們的成本低、體積小、易於使用以及不受外部和電路中的干擾。
電氣工程實驗室的內置電源
開關電源
在脈衝電源中，使用場效應晶體管，它以相對較高的頻率（數十 kHz 或更高）週期性地關閉並增加由線圈、電容器和二極管組合組成的電路的輸入電壓。通過這些元素的適當組合，可以實現電壓降低和升高。
另一種類型的脈衝電源是帶有變壓器和後續二極管整流器的電源，它利用現代磁性材料（鐵氧體）在高頻下的優勢特性（大電流時變壓器尺寸更小，磁損耗更低） .通過改變頻率，可以實現輸出電壓的變化。
因此，這種電源包括一個電路（通常採用集成電路的形式），該電路根據來自輸出電壓的反饋提供頻率變化，以在變化的負載下提供穩定的輸出電壓。
有關開關電源的更多信息： 開關電源的一般原理、優缺點
由於開關電源使用方波電壓和電流工作，因此它們通常會在很寬的頻率範圍內發射電磁波。因此，在創建和使用它們時，必須遵守電磁兼容性 (EMC) 原則。
實驗室設備
在車間或實驗室中，精密電源用於測量、測試和故障排除。這些實驗室電源轉換、整流和調節電壓以及輸出電流，以便在不損壞被測設備的情況下進行測量。
也可以看看：工業自動化設備電源