理想的直流电源可不受负载电流影响，提供恒定的直流电压输出。但目前，尚无电子产品或其他类似用途器件能够达到电子产品教科书（其中的所有设计都是基于理想组件）中所述的性能水平。那么，真实电源与理论上的理想电源存在哪些不同呢？
在回答这个问题之前，我们先来看看实际可编程直流电源的工作方式。电源的类型众多，具体功能也不尽相同。可编程直流电源在各个行业有着众多的应用方式。我们将探讨电源的某些特性，看看这些特性如何赋予电源丰富的功能，进而满足多样化的应用需求。实际上，看似简单的产品可能蕴含复杂的技术。
01 电源工作方式概述
图 1. 直流电源常见模块图
工作方式
图 1 显示了直流电源的基本电路模块。变压器将交流线路与电路的其他部分进行电隔离。变压器还根据所需要的并且电源预期拥有的最大直流输出电压，调低或调高交流线路的电压。
整流电路模块将来自变压器的交流电压转换为单极交流电压。接下来，滤波模块将这个单极交流电压转换为具有纹波效应的瑕疵直流电压。
调压器将输出电压调整到所需水平，并执行进一步滤波，使得输出为恒定的直流电压。
这些电路模块包含许多组件，但它们均不是理想组件。电容器和电感器具有寄生电阻、寄生电容（电感器中）和寄生电感（电容器中）。晶体管和二极管具有 I-V 特性，可随温度变化而变化。所有组件的参数值都存在一定容差，且它们都要消耗电源、具有功率限制且会产生噪声。这些非理想特性让电源无法成为绝对恒定的直流输出源。
02 与理想输出的偏差
直流电源所提供的输出并不始终是用户编程的输出。制造商将基于组件容差，定义某个直流输出的精度：输出精度或显示精度。制造商还可能指定一个温度系数，当环境温度超出电源校准温度范围时，可将这个温度系数加到输出容差。导致直流输出跌至编程值以下的另一个原因是，在使用大电流负载的情况下，电源中各组件的内部电阻所承受的电压更大。制造商将这种效应指定为负载调整率，以全电压的百分比误差来表示。为充分确定直流电源的输出精度，应将这个负载调整率误差加到输出精度。
直流电源的直流输出上也将伴随噪声。由于金属结构物中的电子运动和碰撞，所有电子组件中都存在固有噪声。这种噪声被称为约翰逊噪声。受交流线路上的条件、环境电磁干扰 (EMI) 和接地线路上的杂散电流影响，在电源输出中也会产生噪声。跟其他电子仪器一样，如要尽可能降低电源中的噪声，需要掌握良好设计技术的详细信息。但无论设计有多好，直流电源的输出上都将存在噪声。
03 电源拓扑
电源拓扑有两种类型。电源设计可以采用线性拓扑或开关模式拓扑。它们的设计区别在于整流模块和调压模块。
线性拓扑
在线性设计中，电路中持续存在电流。该设计的优点在于噪声低、复杂度低，但效率不太高。线性电源的效率低于 50%。
开关拓扑
另一方面，开关模式电源的效率可以达到 90%，但它们的复杂度和输出噪声都要高得多。造成噪声较高的原因是有源组件，即晶体管，它们用作开关，在 kHz 频率下接通和关断电源。开关模式电源的优点在于，相比同等能力的线性电源，它们更小、更轻。开关模式电源可以搭配重量更轻、尺寸更小的变压器。此外，开关频率越高，所有感性元件分量可以越小。
虽然这两种拓扑都适用于数百瓦以内的电源，但开关模式电源大多用于设计功率超过 500 W、甚至千瓦级别的电源。对于千瓦级电源，变压器也将非常大且非常重。
04 直流电源的类型
