为嵌入式系统选择哪种类型的电源要视具体的应用场合而定。在此，我们为你的选择提供一些指导。
为一套嵌入式系统选择电源就像是在一本中餐菜谱上点菜，有些菜式属于第一类，有些属于第二类，另一些属于第三类。对一个要选择电源的人来说，他要点的可不是“开胃菜”、“汤”和“主食”，而是“主电源”、“充电电源”和“备用电源”。
典型的嵌入式系统线性电源利用现成的变压器/整流器输入端把公用电转换为适用于嵌入式系统的电能。
RC滤波器把残余的波动电压滤除。廉价的线性调节芯片可以稳定输出电压。如果再加入一个电压分配器，
就可以通过反馈方式将电压抬高到需要的输出电位。右图显示的是一个与接地无关的15V单端电源和一个+/-15V双端电源。
你所选择的主电源应该能够在绝大部分时间内为嵌入式系统供电。在大部分的嵌入式应用中，在线公用电源——最有可能是120V交流电——是一个最理想的选择。其次，可以选择一些诸如锂离子（Li-ion）电池之类的可充电干电池。如今，在越来越多的联网应用中，网络接口（例如USB接口）可以直接为嵌入式设备提供主电源。相应的，采用普通的不可充电型干电池作为主电源的嵌入式系
充电电源是一种用来维持主电源连续工作的供电设备。许多对可靠性要求较高的系统，例如医疗监控系统，都有内建的持久电源。车内系统的主电源无一例外是由一块电池构成的，汽车发动后，一台工作中的交流电机会为该电池充电。
备用电源能够在其他电源无法供电时发挥作用。一般来说，备有电源只能维持最基本的运行。例如，当我们为移动设备更换主电源时，备用电源会为其中的易失性存储器供电。大多数的个人电脑内都装有一块不可充电的锂电池（不是那种可充电的锂离子电池）。当计算机没有连接主电源时，它可以维持BIOS工作。
哪种形式的电源应该归入哪一大类完全由应用上的要求决定。举例来说，在偏远、偏僻位置安装无线传感器是一个正在不断发展的应用项目。如果要为这些无线传感器选择电源，那么长效的不可充电锂电池就是首选。锂离子电池不适合在高温环境下使用，因为高温会使它的使用寿命急剧缩短。
电池电源
在以下三类应用中，采用电池供电是最佳的选择：功耗要求较低的应用、功耗要求较高的应用以及作为备用。安置在偏远地区的无线传感器必须是低功耗的。混合动力汽车势必要消耗大量电能，但出于其他原因，它们必须采用电池作为主电源。在可靠性要求较高的应用方面，例如医疗监控设备，即使设备采用公用电源作为主电源供电，其内部也必须装有一块备用电池。
在电能供给并不充足时，嵌入式系统设计者必须在设计时充分考虑如何将系统的功耗降至最低以及如何最有效地利用电能。
在降低功耗方面，首先要做的是选择合适的器件以及电路类型。例如，微处理器的时钟频率对它的功耗有很大影响。对同一款处理器而言，功耗与时钟频率之间成非线性关系。同样，字长较大的处理器的功耗比字长较小的处理器大一些（例如，字长为32位处理相对于16位处理器而言）。同样，有些类型的电路本身对电能的利用效率就比较高。例如，开关型电源的效率比线性电源的效率高很多。当然，直接利用电池电压可以达到更大的利用效率。因此，如果你想使系统功耗最小化，最好把时钟频率设置到最低、采用字长最小的微处理器并且在满足要求的情况下，采用最高效的电路形式。
在设计者对电路本身进行了降低能耗的优化之后，接下来可以采取的最有效的节能方案就是设置休眠模式以及看门狗定时器，这也可能是整套节能方案中最有效的一个环节。在休眠模式下，所有的附加功能都处于关闭状态，只有一个独立的低功耗定时电路在运行。设置定时器是为了让系统在接受到一连串的激活事件后从休眠模式中“苏醒”过来。
相对言，在对功耗要求较高的应用中，很少采用电池作为主电源。这并不是因为电池无法提供大电流（它们可以做到这一点），而是因为在一般情况下，它们无法长时间提供大电流。通常情况下，只有当工程师认为其他选择都不适用时，才会考虑采用电池作为主电源。
例如，我常会设计一些小装置用来做短期实验。几年前，我利用一块μa741双运算放大器芯片设计了一个超低频（ELF）的振荡发生器作为负载，希望测试一款数字存储式示波器的性能。这一振荡发生器只需要工作几个小时，而我身边又没有一个理想的供电电源。
我有的只是两节9V的收音机电池和电池盒。于是，我把两节电池串联起来，让中心点接地。然后，把第一节电池的正极连接到运放器的正供电端，把第二节电池的负极连接到运放器的负供电端。由于这款运放器可以在±9V的电压范围内工作，我不费吹灰之力就完成了这一供电设计。
电池还被广泛用来为汽车发动机供电，这要求电池有极大的电流输出。混合动力型以及全电动型汽车一般采用电池驱动的马达提供动力，而其他形式的能源可以对电池反复充电。
开关型供电器（或者称之为
但前者的结构亦比后者复杂很多。
超大容量电池的出现为这类系统带来了革新。电池以化学键的形式存储能量，并通过化学反应释放能量。限制电流大小的主要瓶颈在于化学反应的速率。与之相反，超大容量电池是以电场的形式储存能量。它们的输出电流仅仅受到欧姆热能的制约，这些热能是由于电容器极板以及内部导线因为电阻效应发热而导致的。这种形式的电池还能够承受更多次的充放电循环。
如果某个嵌入式系统采用电池作为备用电源，就相当于具备了一个内部的不间断供电电源（UPS）。上面提到的医疗监控设备就采用了这种技术，从而确保在主电源断电情况下，设备仍然能够正常工作。当病人需要被转移时，采用这种技术的设备可以实现对病人的持续监控：技术人员只要把设备的插头拔出，让设备随病人一起移动，而不需要把设备关掉。这时，设备依靠内部的电池供电；而只要有主电源接入，电池就可以随时进入充电状态。
脉冲宽度调制器是开关型供电器的核心部分。由于采用了数字开关技术控制电源的输出，因此其损耗率极小。
公用主电源
大多数家用设备靠120V交流电源供电。这些
与它们所要替代的基于定时和延迟模式的控制系统不同，基于微处理器的自动化控制系统不能直接依靠60Hz交流电工作。它们必须依靠高精度、低电压的直流电源（通常为5V直流）工作。
有两类基本的供电电路可以把公用交流电转换为适合微处理器控制系统使用的直流电源。这两种电路分别为线性和开关型供电器。
线性供电器中，输入电流首先经过一个变压器，使交流电的有效电压下降到最终的输出电压附近。然后，这一低压交流电经过一个桥式整流器，实现交流形式到脉动直流形式的转换。最后，脉动直流电会经过一个滤波环节——通常由一个大容量的电容和一个阻值相对较小的电阻构成——使脉动的波形变平整。
这样看来，最终输出的直流电的电压是由公用电源的电压值、变压器的输入/输出比、负载电流值以及电阻值所决定的。而且，输出的直流电上还叠加了一个频率为60Hz的小幅交流波形，具体的交流幅值由滤波电路的RC常数和负载电流值决定。换而言之，输出的电流值和电压值是由一系列参数决定的，并不是想要多大就多大！
为了改善直流电的质量，供电器设计者加入了一个线性调节器。线性调节器其实是一个由滤波电路的输出所驱动的线性放大器，作用是把一个功率微弱的参考电压源放大到所需要的参数。这部分引入了反馈环节，从而能够改变最终的输出电压值，或者让电路作电流调节而不是电压调节。
线性供电器的转换效率很低，一般来说，它们输出的电能和消耗掉的电能相当，这可以说是一个相当大的损失了。如果我们采用开关供电器，可以把损失减小。
与线性供电器一样，开关供电器同样由变压器、整流器、滤波器这几部分构成。不同的是，开关供电器采用开关调节器取代了线性调节器。线性调节器内部的晶体管一直处于半开半关的状态，而PWM中的晶体管则在饱和状态（相当于短路）和截止状态（相当于电阻无穷大）之间切换。这两种状态的功耗都十分微小。
PWM输出一连串占空比可变的脉冲信号。反馈系统通过调整占空比得到满足要求的输出参数。一个再生滤波器（其实是一个感抗很大的电感）通过对电流量取平均的方式把脉冲形输出转化为平整的输出。
开关供电器的设计和制造都很复杂，好在我们可以从供应商那里得到大量的廉价开关供电器。因此，几乎没有必要为某个应用专门设计一款开关供电器。如今，嵌入式系统设计师把它们看作一个黑箱，输入量是“浑浊”的公用电，而输出量就是“纯净”的直流电。你要做的就是根据输出电压和电流的要求挑选出合适的开关供电模块，把它采购下来就可以了。接下来的棘手之处就是在系统布局时为这一模块留出足够的安装空间。
系统能源
许多情况下，嵌入式系统并不靠公用电源和电池供电。例如，汽车中的嵌入式系统是靠引擎驱动的发电机/电压调节系统供电的，通过这种方式可以获得电流量很大的12V直流电。火车、轮船、汽车、航天飞机、风轮机以及太阳能发电机都拥有独立的电源，与公用电源无关。大多数情况下，这些电源提供几种电压规格的直流电，但它们的供电质量差异明显。
要想在这样的情况下为嵌入式系统供电，设计者需要作输出电压调节。他们唯一的选择就是直流转直流的转换器。
可编程电源现在已经投入商业领域了，体型较小，价格也比较便宜。
来源：uanXantrex和Control Engineering
一台直——直转换器利用输入的直流电驱动方波发生器产生交流电。之后，交流电进入变压器，按照要求作幅值调整。然后，交流电再被送入全波整流桥中，恢复为直流电。由于方波的占空比是100%，整流器输出的直流电较为纯净，只含有少量的
高次谐波需要被滤除。如果还需要作进一步的电压调整，可以把这一工作放心交给开关型调节器来完成。有些系统可以轻易获得满足需求的电能。例如，通过USB接口连接的设备可以从接口中获得5V直流电。同样，IEEE 802.3的第33条——2005以太网标准（IEEE 802.3af，通常被称作“以太网供电”）建议利用标准的CAT-3或CAT-5e以太网电缆4对导线中的2对传输48V直流电，为终端设备供电。这一标准还同时规定，最大传输电流不能超过400mA。
各种形式的电源都可以作为主电源、充电电源和备用电源交叉、混合使用，从而为嵌入式系统设计者留下了广泛的选择余地。为某种应用选择最佳的供电方案无非是把可供选择的各种形式的电源与实际需求作一番比较，然后得出结论。
