根据定义，电源效率=P_out/P_in，具体用图10-20来表示：

下面分析一下线性电源效率低下、体积大、比较笨重的主要原因。它的稳压原理如下：当交流电源电压降低或负荷电流增大时，引起输出电压U₀降低，U₀经取样电路送至比较放大器与基准电压比较，然后将误差信号放大去控制调整管两端的压降，使其减小，如果减小的数值正好等于输出电压降低的数值，则输出电压重新回升到原先的数值，从而保持了稳定。反之，当交流电源电压升高或负荷电流减小时，则使调整管两端压降增大，以维持输出电压的稳定。在工作过程中，调整管的状态始终处于晶体管特性曲线的线性放大区。这样，调整管本身就要耗费一定的功率，同时调整管还会由于较大的功耗而发热。为了散热，必须在调整管上配置庞大的散热器.这是造成串联线件稳压电源效率低、体积大、比较笨重的第一个原因。

图10-20 电源效率

第二个原因是，在串联线性稳压电源中，使用了工频降压变压器，这台变压器不仅大大增加了电源的体积和重量，而且因变压器本身的效率为80%～90%，从而降低了整个电源的效率。

第三个原因是，要使串联线性稳压电源正常工作，必须使调整管在任何时候都处于线性放大区，因此要给予调整管一个最起码的压降，称它为起始电压U_CEmin，起始电压与调整管的饱和压降U_CES有关，也与整流、滤波后的直流电压U_d中的坟波电压峰峰值U_pp有关，即

U_CEmin=U_CES+U_pp

U_pp值的大小主要决定于滤波电容的数值，为了减少U_pp，就得增大滤被电容的数值，因而电源的体积、重量相应地增加。

在射极输出的电压控制型串联线性稳压电源中，U_CES值因调整管接成2或3级达林顿复合管，通常达到1.4～2.1V；在集电极输出的高效率的电流控制型串联线性稳压电源中，U_CES只需0.65V。但集电极输出的电路因为工艺原因，极难做成集成稳压器。此外，它的所谓高效率也仅表现在U_CES=0.65V这一点上，作用是很有限的。

基于上述三种原因，使串联线性稳压电源的效率大为降低，体积、重量大为增加。例如，对于用得最广泛的5V稳压电源来说，其效率只有30%～40%。

而开关稳压电源结构比较简单，控制电路既可采用分立元器件，也可采用集成稳压器或集成脉冲调制器，电源的调试很方便，可靠性也比较高，而且由于电力晶体管工作在开关状态，电源的效率明显提高（特别在输入电压大幅度变动、输出电压大范围调节时），体积和重量也比线性电源明显减小，在电子计算机、军用电子设备及实验室中得到广泛的应用。

开关电源的效率比线性电源的效率有了很大的提高，但是它也有开关损耗和开关噪声问题。开关损耗与开关频率成正比，而同时开关频率越高，开关电源的优点越显著，所以为了增加开关频率，一定要想办法降低开通和关断的损耗。并非是电路中频率越高就越有利，下面简单分析一下高频电路的优缺点。

1.高频电路的优点

1）在整个电源中，主要磁性元件变得更小。

2）更高的功率密度。(www.daowen.com)

3）在整个系统中，更低的损耗。

2.高频电路的缺点

1）较高的开关损耗。

2）二极管反向恢复成为开通损耗中的主要因素。

3）效率降低。

4）有噪声。

另外，影响开关电源效率的因素很多，如变压器漏感的损耗、输出晶体管转换期的损耗、整流二极管的损耗等。

开关噪声问题是开关电源的一个独特问题，也是开关电源的最大弊病，要根据产生噪声的主要原因进行消除和隔离，以满足工程的需要。由前面对效率的分析可以得到噪声也是开关效率的一种表现，因为噪声本身是带有能量的。效率低的电源，噪声也总是大的。产生噪声的原因有很多，主要有以下几种：

1）由漏感所产生的上冲干扰。

2）由变压器其他元件及引线布局产生的分布电容等构成的寄生振荡。

3）开关时高次谐波通过变压器对空间的辐射产生的干扰。

4）输出的整流二极管VD的反向特性造成的换相干扰。

其中最主要的噪声来源是前面谈到的变压器和二极管。这两者不仅决定着效率，而且也是很强的噪声源。所以，解决噪声问题的首要一条是，既不使隔离变压器产生磁饱和，但又最大限度地减小漏感，这也是一项极有效的技术措施，变压器必须采取双线并绕的办法或夹心法。