本文讨论了开关电源的几种调制模式和多模切换的实现，并完整开发了一个开关电源多模调制验证测试系统，可用数字控制方式实现PWM、PFM和PSM模式的电源模型，并在此基础上完成了多模式切换的实验。论文对影响电源效率的因素也进行了描述，并给出了提高开关电源效率的措施。课题研究的主要内容有：1．验证及测试系统设计。2．Boost结构数字开关电源模型的实现。3．PWM、PFM和PSM模式之间的切换。在Boost结构中数字开关电源的效率主要受以下几个因素的影响。第一是系统自身的功耗；第二是开关管开通和关断损耗；第三是开关管驱动消耗；第四是电源主回路中的电阻损耗；第五是电感的漏磁损耗。模式切换是针对开关管的开关损耗和开关管驱动消耗两个方面来提高效率。课题研究在自制的验证测试系统上开展。验证测试系统由电路板卡、VGA显示器、鼠标和可控直流电源组成。系统可通过串口与PC通讯。便于实验数据的更新、保存和后续处理。电路板卡由FPGA、A/D转换器、检测放大电路、Boost电路、可控负载、VGA接口、PS/2接口、串口、IIC接口和GPIO接口等电路组成。能实现数字电源设计、电源参数检测显示和电源特性动态测试功能。是一体化的Boost结构DC-DC数字化开关电源实验的平台。能动态地修改电源参数，通过显示器直观显示输入／输出的电压、电流、功率和其它想观察的状态信号，方便进行数字电源实验。数字开关电源模型基于Boost结构。实现了PWM、PFM和PSM三种调制模式。反馈方法分别基于比较器和A/D转换器。分别实现了简单控制算法和加速控制算法。在平台上分别构造了多种电源模型实现电路。经测试电源模块工作稳定。验证了利用比较器或A/D转换器实现多种数字化电源的可行性。根据负载状态和能量预估值进行多模式之间的切换。动态地计算负载功耗和系统功耗并通过IIC接口获得负载预期。根据三种模式的特性进行动态切换。本文对基于单比较器、三比较器下的PWM、PFM和PSM三种模式，实现了根据占空比估算功率的方法；针对基于A/D转换器的模式使用直接的电流电压乘积获得功率。结合其它预估模块实现了多模式动态切换功能。基于FPGA的数字化多模式开关电源，系统自身的功耗较大，因此在输出负载较轻时达不到较高转换效率。此时的PSM模式的作用没有发挥出来。要普及基于FPGA的数字电源需要选择更低功耗的FPGA，并进一步降低硬件电路的功耗。FPGA内部逻辑资源丰富，能同时实现大量异构电源。可实现设备单电源供电方案。本文尝试了在上电时利用线性电源供电，稳定后通过自身控制的数字化电源供电的模式。这是进一步减小系统功耗的一个方法。