现代工业领域大量应用恒流电源。传统的恒流电源采用线性调节和模拟控制方式,具有转换效率低下、抗干扰能力弱、控制精度低、电路复杂、可靠性较低、功能单一,无法提供智能化人机界面等缺点。本文以一种高精度数控恒流源为研究对象,探讨一种开关模式的、全数字化控制的恒流电源结构,该结构与传统恒流电源相比,具有转换效率高、抗干扰能力强、控制精度高、电路简洁、可靠性高的优点,特别是具有智能化的人机界面,可以满足现代工业复杂控制的需要。本文首先对传统恒流电源的各种结构和控制方式进行了归纳和分析,对比这些方式的优点和缺点,提出一种开关模式、全数字化控制的恒流电源的结构,分析了这种结构的优点,并介绍了该种恒流电源的研究现状。然后,本文对数控恒流电源的原理进行了细致探讨,特别是分析了在全数字控制方式下数字调制PWM、模数转换器、控制方式以及数字控制器的设计对系统性能的影响,并指出提高系统性能的关键是在硬件上采用高分辨率高频率的数字PWM,高分辨率ADC,在软件上对ADC的精度进行矫正,采用直接数字设计法对数字控制器进行设计和优化。在理论指导下,详细设计了一台BUCK型拓扑结构、以高速数字信号处理器为控制器的恒流电源。文章对该电源的主体硬件电路各参数进行了计算,对系统进行了精确的建模,利用MATLAB工具对系统进行了仿真,并且采用直接设计法对数字控制器进行了详细设计和优化。最后,设计了系统的软件部分,制作了一台样机,并对样机进行了测试。测试结果表明,开关模式的、全数字化控制的恒流电源方案可行,且性能优异。