效率曲线是描述电源在不同负载条件下，输出功率与输入功率比值变化情况的曲线。它是衡量电源性能的关键指标之一，通过效率曲线可以直观地看出电源在何种负载情况下能够达到最高效率，以及负载变化对效率的影响程度。
- 开关电源在轻载（负载电流较小）时，效率相对较低。这是因为开关电源的控制电路、开关管等元件在工作时会消耗一定的静态功率，即使负载电流很小，这些固定的损耗仍然存在。例如，一个小型开关电源的控制芯片在工作时需要消耗一定的电流来维持正常的控制功能，这部分功耗在轻载时占比相对较大。 - 另外，开关电源在轻载时，开关管的开关损耗不能被有效利用。由于开关管需要以一定的频率进行开关动作，在轻载下，单位时间内传输的能量较少，但开关损耗基本不变，导致效率降低。此时，开关电源的效率曲线呈下降趋势，效率可能从满载时的80% - 95%下降到30% - 50%左右。
- 随着负载的增加，开关电源的效率逐渐提高。当负载电流增大时，开关电源传输的能量增多，开关管、电感、电容等元件的损耗在总功率中所占的比例逐渐减小。例如，在一个500W的开关电源中，当负载从100W增加到400W时，由于电感和电容的储能和释能过程更加充分，其损耗占比降低，效率会从70%左右提升到85% - 90%左右。 - 在接近满载时，开关电源的效率可能会达到一个峰值，但之后可能会因为元件的过载损耗而略微下降。例如，当负载超过开关电源的额定功率时，开关管的导通损耗会因为电流过大而急剧增加，导致效率降低。
- 在轻载和重载之间的中间负载区域，开关电源的效率曲线相对平滑。这一区域的效率主要取决于电源的电路设计、元件性能等因素。一般来说，设计良好的开关电源在中间负载区域能够保持较高的效率，通常在75% - 90%之间。
- 线性电源在轻载时效率也较低，但其原因与开关电源不同。线性电源的效率主要取决于线性调整管上的功率损耗，当负载电流较小时，线性调整管两端的电压差基本不变，根据\(P = UI\)（\(P\)为功率损耗，\(U\)为电压差，\(I\)为电流），功率损耗主要由电压差决定。例如，一个输入电压为12V、输出电压为5V的线性电源，线性调整管两端的电压差为7V，即使负载电流只有0.1A，调整管上的功率损耗也有0.7W。 - 由于线性调整管在轻载时仍有较大的功率损耗，而输出功率较小，所以效率较低。此时，线性电源的效率曲线也呈下降趋势，效率可能从满载时的40% - 60%下降到10% - 30%左右。
- 随着负载的增加，线性电源的效率会有所提高。这是因为当负载电流增大时，输出功率的增加速度比线性调整管上的功率损耗增加速度快。例如，当负载电流从0.1A增加到1A时，输出功率从0.5W增加到5W，而线性调整管上的功率损耗虽然也会增加，但占总功率的比例会减小，效率会从20%左右提升到40% - 50%左右。 - 不过，线性电源的效率在重载时仍然相对较低，这是由其工作原理决定的。线性调整管始终工作在线性放大区，会持续消耗较大的功率，即使在满载时，效率也很难达到很高的水平。
- 在中间负载区域，线性电源的效率曲线同样是逐渐上升的，但上升幅度相对较小。这是因为线性调整管的功率损耗在整个负载变化过程中一直是一个重要的影响因素。一般来说，线性电源在中间负载区域的效率通常在30% - 50%之间。
- 在轻载时，开关电源和线性电源的效率都较低，但原因不同。开关电源主要是受固定的控制电路和开关损耗影响，线性电源则是因为线性调整管的电压差导致的功率损耗。相对而言，在轻载情况下，开关电源的效率可能会高于线性电源，特别是一些采用了先进的轻载控制策略（如脉冲频率调制）的开关电源，其轻载效率优势更加明显。
- 在重载时，开关电源的效率明显高于线性电源。开关电源能够通过高效的功率转换，将输入功率有效地传输到负载，其元件损耗在重载时占比相对较小。而线性电源由于线性调整管的持续功率损耗，即使在满载时效率也相对较低。
- 开关电源的效率曲线一般是先上升后可能略微下降，在中间负载区域相对平滑，在轻载和重载区域变化较为明显。线性电源的效率曲线则是随着负载增加而逐渐上升，整体上升幅度较小，且在整个负载范围内效率相对较低。
开关电源和线性电源的效率曲线存在显著差异。开关电源在重载时效率较高，轻载时通过改进控制策略也能有一定的效率提升；线性电源效率在整个负载范围内相对较低，且受线性调整管功率损耗的影响较大。在实际应用中，需要根据具体的负载情况和对效率的要求来选择合适的电源类型。
