圖1為數(shù)字控制的電源系統(tǒng)的典型結構框圖。系統(tǒng)包括模擬部分、數(shù)字部分以及模擬數(shù)字的接口電路。模擬部分主要是各種拓撲的變換電路及負載電路組成；數(shù)字部分為微處理器芯片及其外設；接口電路包括從模擬部分到數(shù)字部分的采樣網(wǎng)絡及a/d轉換器和從數(shù)字部分到模擬部分的pwm外圍電路、相應的門極驅動電路及d/a轉換器或i/o外圍電路。
數(shù)字電源可以完成對pwm控制環(huán)路的數(shù)字控制和數(shù)字電源管理與通信任務。系統(tǒng)可以使用一種或兩種形式的數(shù)字電源。數(shù)字電源的關鍵數(shù)字器件有數(shù)字電源驅動器、數(shù)字電源pwm控制器和數(shù)字信號處理器等。
一、數(shù)字電源驅動器
目前，數(shù)字控制電源驅動器芯片中比較典型的應用有美國德州儀器公司（ti）公司的ucd7100/7201芯片。二者的區(qū)別是：ucd7100為單端輸出，ucd7201為雙端輸出，額定輸出電流均為±4a，可驅動mosfet開關功率管，均可適配ucd9110/9501型數(shù)字控制器。主控制器可監(jiān)控其輸出電流，快速檢測過流故障并迅速關斷電源，檢測周期僅為25ns.
現(xiàn)以ucd7100為例，該芯片主要包括3.3v電壓調整器及基準電壓源、觸發(fā)器、施密特比較器、欠壓關斷電路、控制門、true drive驅動器等部分組成?！皌rue drive”（真驅動）為ti公司的專有技術，它是由并聯(lián)雙極性晶體管和mosfet管組成上拉/下拉電路構成的混合輸出級。其優(yōu)點是驅動能力強，在低電壓時也能正常輸出，并能在極低輸出阻抗下控制外部功率mosfet的過壓、欠壓保護，功率mosfet不需要接起保護作用的肖特基鉗位二極管。ucd7100能在幾百fis的時間內給mosfet的柵極提供一個高峰值電流，快速開啟驅動器。ucd7100的高阻抗數(shù)字輸入端（in）能接收3.3v邏輯電平、最高開關頻率達2mhz的信號。利用施密特比較器能將內部電路與外部噪音隔離。若控制器的pwm輸出停在高電平上并發(fā)生過電流故障，電流檢測電路就關斷驅動器的輸出，系統(tǒng)可進入重試模式。通過dsp或mcu內部的看門狗電路，能重新啟動片。ucd7100內部的3.3v/10ma電壓調整器可作為數(shù)字控制器的電源。
二、數(shù)字電源控制器
美國德州儀器公司（ti）公司的ucd8220/8620是受dsp或mcu數(shù)字控制的雙端推挽式pwm控制器。二者區(qū)別是ucd8220可利用48v低壓啟動，ucd8620內部增加了110v高壓啟動電路。ucd8220的內部框圖如圖2所示。
該芯片主要包括3.3v電壓調整器及基準電壓源、脈寬調制器（pwm）、驅動邏輯、推挽式驅動器、欠壓關斷電路、限流電路、電流檢測電路。ucd8220/8620可運行在峰值電流模式或電壓模式，不僅能對極限電流進行編程，還輸出一個能受主控制器監(jiān)控的極限電流數(shù)字標志。ucd8220 /8620的時序t作波形如圖3所示。
三、數(shù)字信號處理器
目前，專為數(shù)字電源系統(tǒng)配套的數(shù)字信號處理器有美國德州儀器公司（ti）公司的ucd9501、tms320f2808和tms320f2806等。它們內部主要包含100mhz的32位cpu、時鐘振蕩器、3個32位定時器、看門狗電路、內部/外部中斷控制器、sci總線、spi總線、can總線及i2c總線接口、12路pwm信號輸出、系統(tǒng)控制器、16通道12位adc、16k×16flash、6k×16saram、1k×16rom.它采用標準的3.3v輸入/輸出接口，與ucd8k系列完全兼容，利用power padtm htssop和qfn軟件包可進行編程。