电子系统的体积越来越小，复杂性越来越高，需要电源更灵活、更可靠、更集成，这促使电源向着数字化发展。数字电源集成度高、功能扩展性强、精度高、频率高，不存在模拟电源中常见的误差、老化、温度影响、漂移等问题，更改程序即可改变的电源参数甚至拓扑结构，无需变更电路板上的元器件．作为所有电子系统的不可缺少的组成部分，电源的数字化对电子技术的发展具有深远的影响。 本论文在对电源变换器的拓扑和控制原理进行扼要的探讨之后，针对降压式(Buck)直流变换器(DC—DC)研究了数字控制技术的系统架构和控制算法，并对电源变换器和数字控制器构成的环路进行系统建模和仿真分析。 完成系统级设计之后，论文着重研究数字电源控制器的电路设计和实现。分析论证了其中的两个重要模块数字补偿器和数字脉冲宽度调制器的不同实现方案，设计了一种性能优良的电路结构。并以FPGA为核心，结合ADC和其他器件完成数字电源系统的硬件设计和调试，得到数字电源各项指标的测试结果。 针对数字电源系统的特点，论文提出了一种基于MATLAB和ModelSim的混合信号仿真方法，该仿真方法能够大大简化设计流程，对数字电源的仿真方法是一个有效的创新和补充。