從線性電源到數(shù)字電源，我們有很大的設計選擇范圍。本文簡要介紹設計者面對的一些替代方案，以及會出現(xiàn)的問題。
　　要點
　　電源子系統(tǒng)可以采用線性、開關、電荷泵、AC/DC、數(shù)字管理，或數(shù)字控制等方式。
　　線性電源有發(fā)熱問題。
　　電荷泵會產(chǎn)生噪聲注入。
　　開關電源必須處理好穩(wěn)定性、噪聲和發(fā)熱問題。
　　數(shù)字管理和數(shù)字控制電源通常需要在產(chǎn)品推出前做好軟件工作。
　　在現(xiàn)代產(chǎn)品中，功率電子可以是最簡單的，也可以是最復雜的子系統(tǒng)。這并不令人驚訝，因為應用也有簡有繁。最簡單時，一個電源可以是一個大的齊納二極管，如用在潛艇的有線增音器分離艙中。這些分離艙需要極端的可靠性，電阻器加二極管的方案是最簡單，因而也是最可靠的方案。齊納管要耗散出相當多的熱量，但海流會很容易把熱量帶走。復雜程度略高一點的是線性穩(wěn)壓器，這是常見的有用部件。LM317是美國國家半導體公司網(wǎng)站數(shù)據(jù)表下載次數(shù)最多的器件。線性穩(wěn)壓器的運行就像一個閥門，它擋住電路中的電流，以保證電壓的穩(wěn)定不變。“晶體管”這個詞的英文Transistor來自兩個詞的組合：互導（transconductance）和變阻器（varistor）。線性穩(wěn)壓器中的晶體管通過夾斷電流來控制電壓，因此，它產(chǎn)生互導。在其運行中，它作為一個可變電阻，或變阻器。傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器都采用NPN導通元件，低壓差穩(wěn)壓器則使用PNP晶體管。
　　比較復雜的穩(wěn)壓器是電荷泵。它用多支晶體管作開關，而不是用作線性器件。這些開關將電荷傳送給一個電容器，然后改變連接，由電容器將施加的初始電壓翻倍或反相。
　　當轉向開關穩(wěn)壓器時，復雜性出現(xiàn)了一次巨大的飛躍。這類電路中有高頻磁鐵、一個控制回路，并至少有一支起開關作用的晶體管。你可以從Vicor或Tyco購買磚型的整體穩(wěn)壓器，或也可以自己動手，用零件自己做穩(wěn)壓器。開關穩(wěn)壓器有各種類型：降壓、升壓、反相、隔離、SEPIC（單端初級電感轉換器）和Cuk（發(fā)音為“chook”）。
　　
　　所有這些電源電路都可以把一個直流電壓轉換為其它直流電壓。很多設計使用變壓器來改變交流電壓，或先用電路將交流轉換為直流，再用后面的DC/DC轉換。最講究的AC/DC轉換電路之一是PFC（功率因子校正）電路，它采用一個升壓轉換器拓撲結構，確保轉換器的輸入電流與輸入電壓成比例，而普通AC/DC電路中輸入電流會出現(xiàn)尖峰。
　　電源領域中的一個新詞匯是“數(shù)字電源”。它可以意味很多東西，從簡單地使用數(shù)字輸入以關斷穩(wěn)壓器，到能與芯片作數(shù)字通信，用于監(jiān)控模擬PWM過程，以及用DSP閉合回路，并用PWM信號直接控制導通元件。
　　從基礎開始說，線性穩(wěn)壓器采用一支晶體管來降低直流電壓。普通線性穩(wěn)壓器（例如LM317）用NPN晶體管作限制。由于NPN晶體管的基射結有0.6V壓降，所以這些穩(wěn)壓器需要相當大的輸入輸出壓差。工程師們經(jīng)常犯一種錯誤，即當器件工作在低于推薦的壓降條件時，他們仍假定輸出電壓是穩(wěn)壓的。器件也許能提供正確的電壓，但不符合各種交流和熱規(guī)定。線性穩(wěn)壓器的大壓差要求一直維持到上世紀80年代初，當時美國汽車制造商向半導體業(yè)提出需要一種低壓差的線性穩(wěn)壓器。為設計低壓差的穩(wěn)壓器（例如LM2936），采用了PNP導通晶體管。使用這種方法后，即使在轉動手柄啟動汽車時電池電壓低至8V，穩(wěn)壓電路也能保持穩(wěn)壓狀態(tài)。美國國家半導體公司產(chǎn)品定義經(jīng)理Al Kelsch認為，當下降電壓接近零時，會產(chǎn)生一個“^”，或輸入電壓的小尖峰，因為導通晶體管的基極處于最大導通狀態(tài)。盡管IC設計者花費很多時間，試圖設計一個基極驅動電路，它能夠限制電流，消除尖峰，并仍能提供瞬態(tài)響應和滿足其它規(guī)定，但客戶需要這個小尖峰，作為穩(wěn)壓器失效的檢測方法。然后他們就可以關掉整個電路。換句話說，客戶把設計者理解為故障的東西看成了一種功能。
　　線性穩(wěn)壓器最大的問題就是發(fā)熱。由于穩(wěn)壓器運行時，導通晶體管中要通過大的電流，它會消耗大量功率。大多數(shù)線性穩(wěn)壓器都有一個熱關斷點，可以防止器件被摧毀，但如果關斷發(fā)生在工作狀態(tài)，則會導致電路失效。