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电子系统的体积逐渐变小和工作电流逐渐变大，促使电源向着高频多相的方向发展。与此同时，系统越来越复杂，需要电源更灵活、更可靠、更集成，这促使电源向着数字化方向发展。本文设计并实现了一颗数字控制芯片，应用于低压大电流场合的高频多相非隔离降压型(buck)开关电源。
首先，介绍了主电路中常用的三种元器件的选取原则。从主电路角度对开关电源进行了分类，并分析了buck电源的工作原理。介绍了同步整流技术和软开关技术。从控制电路角度对开关电源进行了分类，说明了开关电源的两种控制模式：电压模式和电流模式。
接着，设计了一个电压模式控制器。通过研究数字比例．积分-微分(PID)控制算法，提出在传统的增量式PID结构上增加一个反馈环，用来提高系统的动态响应速度。从理论上阐述了该算法，并在MATLAB/Simulink中建立了系统模型。仿真和实验结果证实了设计的正确性。
最后，设计了一个电流模式控制器。通过研究自适应电压定位(AVP)控制算法，根据闭环输出阻抗恒定的概念，总结出一个用数字方式实现AVP控制的方法。依据该方法用Chartered 0.35μmCMOS工艺实现了一颗数字控制芯片，并将其放入一个1 MHz开关频率的多相电源系统进行了测试。实验结果表明该芯片实现了AVP控制，能够减少输出电容，达到节省面积并降低成本的目的。