在电源设计中，选择电源模块的前提是了解各种电源及其区别，这样才能正确地选择电源模块。

图 1　电源模块

一、什么是模拟电源

模拟电源即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现：线圈的匝数决定了两端的电压比，铁芯的作用是传递变化的磁场。主线圈在 50 Hz 频率下产生变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。

模拟电源的缺点是：线圈、铁芯本身是导体，它们在线圈转换电压的过程中会由于涡流等产生损耗而发热，所以变压器的效率很低，一般不会超过 35%。在音响器材的功放中，大功率功放需要变压器提供更多的功率输出，这只有通过增加线圈匝数、增大铁芯体积来实现；而匝数和铁芯体积的增加又会加重损耗，所以大功率功放的变压器必须做得非常大，从而导致笨重、发热量大。

二、什么是开关电源

开关电源是在电流进入变压器之前，通过晶体管的开关功能，将通常 50 Hz 的电流频率提升到数万 Hz；在这么高的频率下磁场变化频率也达到几万 Hz，因此可以减少线圈匝数、减小铁芯体积而获得同样的电压转换比。由于线圈匝数、铁芯体积减少，损耗大大降低，一般开关电源效率可达 90%，而体积可以做得很小，并且输出稳定，所以开关电源具有模拟电源难以达到的优点。（开关电源也有自己的不足，如输出电压有纹波及开关噪声，线性电源没有这些问题。）

三、什么是数字电源

在简单易用、参数变更要求不多的应用场合，模拟电源产品更具优势，因为其应用的针对性可以通过硬件固化来实现；而在可控因素较多、实时反应速度更快、需要多个模拟系统电源管理的复杂高性能系统应用中，数字电源则具有优势。在复杂的多系统业务中，相对模拟电源，数字电源通过软件编程来实现多方面的应用，其具备的可扩展性与重复使用性使用户可以方便地更改工作参数、优化电源系统；通过实时过电流保护与管理，它还可以减少外围器件的数量。

数字电源有用 DSP 控制的，也有用 MCU 控制的。相对来讲，DSP 控制的电源采用数字滤波方式，较 MCU 控制的电源更能满足复杂的电源需求，实时反应速度更快、电源稳压性能更好。数字电源的好处首先在于它是可编程的——通信、检测、遥测等所有功能都可用软件编程实现；另外数字电源具有高性能和高可靠性，非常灵活。

四、数字与模拟部分的干扰与隔离

单片机中数字和模拟之间，因为数字信号是频谱很宽的脉冲信号，因此主要是数字部分对模拟部分的干扰很强。不仅一般都采用数字电源和模拟电源分开、二者之间用滤波器连接，在一些要求较高的场合，例如某些单片机内部的 A/D 转换器进行转换时，常常要让数字部分进入休眠状态、绝大部分数字逻辑停止工作，以防止它们对模拟部分形成干扰；如果干扰严重，甚至可以分别用两个电源，一般用电感和电容隔离即可。也可以将整个板子上数字和模拟部分的电源分别连在一起，再用分别的通路直接接到电源滤波电容的焊点上；如果对抗干扰要求不高，也可以接在一起。

设计时还应遵循以下两条原则：

（1）如果不使用芯片的 A/D 或者 D/A 功能，可以不区分数字电源和模拟电源；

（2）如果使用了 A/D 或者 D/A，还需考虑参考电源的设计。