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引言

进入21世纪以来，开关电源正朝着智能化、数字化的方向发展。新问世的数字电源以其优良特性和完备的监控功能，正引起人们的广泛关注。数字电源提供了智能化的适应性与灵活性，具备直接监控、远程故障诊断、故障处理等电源管理功能，能满足复杂的电源要求。

内容目录如下

●1 数字电源的发展趋势

● 2 数字电源与模拟电源的性能比较及适用领域

● 3 数字电源的基本构成及电路设计

● 4 可编程开关稳压器的电路设计

● 5 精密数控基准电压源的设计

●6 精密数控恒流电源的设计

● 7 结语

1 数字电源的发展趋势

1.1 什么是数字电源

目前，数字电源有多种定义。

● 定义一：通过数字接口控制的开关电源（它强调的是数字电源的“通信”功能）。

● 定义二：具有数字控制功能的开关电源（它强调的是数字电源的“数控”功能）。

● 定义三：具有数字监测功能的开关电源（它强调的是数字电源对温度等参数的“监测”功能）。

上述三种定义的共同特点是“模拟开关电源→改造升级”，所强调的是“电源控制”，其控制对象主要是开关电源的外特性

●定义四：以数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）为核心，将数字电源驱动器、PWM控制器等作为控制对象，能实现控制、管理和监测功能的电源产品。它是通过设定开关电源的内部参数来改变其外特性，并在“电源控制”的基础上增加了“电源管理”。所谓电源管理是指将电源有效地分配给系统的不同组件，最大限度地降低损耗。数字电源的管理（如电源排序）必须全部采用数字技术。

● TI公司定义：数字电源IC是数字控制的电源管理IC，它能提供配置、监视和监控功能，并能扩展到全回路控制。

1.2 数字电源的分类

（1）标准的数字电源DPS（Digital Power Supply）

（2）广义的数字电源

①数控电源DCP （Digital Control Power Supply）；

②可编程开关稳压器PSVR（Programmable Switching Voltage Regulator）；

③数控基准电压源DCRV（Digital Control Reference Voltage Source）；

④数控电流源DCC（Digital Control Current Source）；

⑤ 特种数控电源（如可编程充电器、可编程电焊机电源、可

编程电源适配器）。

1.3 数字电源的发展趋势

2005年，美国德州仪器公司（TI）率先推出数字电源产品，并提出了“融合数字电源”（Fusion DigitalPower）的解决方案。TI公司推出了第三代Fusion Digital Power控制器UCD9240以及全新插入式模块，编程更加灵活、，进一步提高了电源系统管理的智能化程度。目前，国外著名芯片厂家飞思卡尔、爱立信、Atmel、Silicon等都在开发数字电源IC，数字电源正进入迅速发展的新时期。据Darnell Group公司预测，2008年数字电源控制器IC的价格将与现有的模拟产品基本持平。

目前尽管国外对数字电源的发展还有些争议，但它毕竟代表了一项新技术。这如同20世纪70年代末稳压电源从线性电源改为开关电源时，曾遇到成本高、输出噪音大等问题，但开关电源现已在许多领域取代了传统的线性电源。随着科技的发展和市场需求的扩大，从模拟电源到数字电源的转型速度会大大加快，数字电源具有良好的发展前景。