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电源是PC主机不可或缺的重要组成部分，但是相较于一直深受玩家重视的CPU、显卡、内存、主板等部件，电源有很长一段时间处于“能用就行”的地位，直到近年来其他硬件尤其是CPU和显卡对供电的要求越来越高，电源才得到了玩家们真正的重视，沉寂许久的电源市场也再一次活跃起来。为了获得玩家们的青睐并赢得市场的竞争，不少电源厂商都很努力地为自己的产品引入新技术，其中就包括一直闻其声却甚少见其影的数字电源技术。
什么是数字电源？
桌面PC所用的电源基本上都是开关电源，但开关电源并不一定是模拟电源或者是数字电源，“开关电源”可以认为是结果，而“模拟电源”和“数字电源”则是实现这个结果的方式。电源内部有分为控制与功率两个组成部分，其中功率部分决定电源的输出能力，这里模拟电源和数字电源都可以采用相似甚至是相同的结构，但是在控制部分两者是大相径庭，是用来区分模拟电源与数字电源的关键。
典型的模拟控制芯片CM6901X
模拟电源的控制核心是模拟型集成电路芯片，其配套的电压/电流反馈环路也大都基于电阻/电容/功能芯片等模拟器件组成，其优势在于技术成熟且控制逻辑简单，很容易就能做出电气性能达标的产品，但是要做电气性能上的微调，基本上只能通过更改电路中元器件组合的方式实现，加之模拟器件本身就存在质量误差，在单一逻辑的控制下，难以展现出足够的灵活度和精度。
海盗船AX1600i就是典型的数字电源产品
数字电源的控制核心则是可编程的DSP数字信号处理器或者MCU微控制器，相较于模拟电源只要把电路搭起来就能正常工作，数字电源单纯把元件组装到一起是无法正常工作的，其还需要注入“灵魂”，也就是Firmware固件。数字电源通过反馈环路获取自身工作状态参数后，其DSP/MCU会根据固件的设置来进行控制操作，例如切换工作模式或者微调电压补偿值等，以此实现更精细输出控制，一定程度上甚至能降低功率元件质量差异带来的性能误差，而且功能扩展和性能优化也可以通过更新固件的方式实现，灵活性和控制精度相较模拟电源都要高出不少。
但不能否认的是，数字电源对厂商的软件开发能力有较高的要求，DSP/MCU方案相比模拟控制芯片在物料成本上也要高出不少，在模拟电源已经可以满足绝对大多数桌面PC使用需求的情况下，数字电源的性能优势只能算是锦上添花而非雪中送炭，反而是开发和成本上的高要求在一定程度上制约了数字电源在桌面PC平台上的推广与普及，只有在大型工作站、专业服务器等使用环境更为复杂，电气性能要求更高，更需要电源快速、精准地作出反应的应用领域里，数字电源才能充分展现其价值。
目前有哪些产品被称为数字电源？
虽然说当前模拟电源在PC DIY领域处于毫无争议的主流地位，但是“数字电源”也不是这两年才开始进入桌面PC领域的，例如海盗船AX1200i电源在2012年就已经上市，它就是典型的数字电源产品。因此数字电源早已进入PC DIY领域，只是一直以来因为各种各样的原因，愿意跟进或者有能力跟进的厂商和品牌都相对较少，并未在市场上大规模推广。
数字监控电源
目前PC DIY领域的“数字电源”大体上可以分为三种，分别为数字监控电源、混合数字架构电源和全数字架构电源。第一类的数字监控电源只谈字面意思的话，其涵盖的范围将非常广泛，后两种架构的多数产品也能归入到数字监控电源中，因此这里的数字监控电源在定义上其实要狭窄一些，通常用于指代控制层面仍然采用模拟方案，但有额外添加通信/监控芯片，可以向用户展示自身工作状态的电源产品。
带有USB接口的并不见得是真正意义上的数字电源
这类电源通常可以通过配套的软件查看自身的工作状态，例如各路输出的电压、电流、功率以及内部温度、风扇转速等参数，部分产品还支持风扇转速曲线以及灯光系统的个性化设置，有一定的可玩性，但通常也就止步于此，即不能微调电气参数，也不会对电源的控制逻辑产生影响，所谓的通信/监控系统实际上只是整合在电源内部的第三方部件，本质上依然属于模拟电源。
混合数字架构电源
相较于连浅尝辄止都算不上的数字监控电源，混合数字架构电源才算是进入到数字化的范畴。其之所以被称为“混合架构”，是因为这种电源同时包含了数字电源与模拟电源的特性，通常是在功率部分上采用模拟方案，而反馈与控制的部分则采用数字化DSP/MCU。相较于更改反馈/控制逻辑就必须更换元件的纯模拟方案，混合数字架构是可以通过刷入新固件甚至只是更改固件设置就能完成相关优化，同时相较前述的数字监控电源，也具备进一步开放诸如输出电压Offset等进阶功能的可能，能给到更高的产品可玩性。
数智DM-850G使用了Nation N32G430作为MCU芯片
对于厂商而言混合数字架构相较于全数字架构的优势在于开发难度，数模结合的做法在理论上使得任何模拟电源方案都具备改进为混合数字架构的可能，鑫谷在近期推出的数智DM-850G就属于这样的产品。在这款电源的拆解中你依然会看到CM6500UNX + CM6901X这种典型的模拟方案，但同时你也会看到它使用了Nation N32G430作为MCU，嵌入到电源的反馈环路中采集电源的运行状态信息，进行处理后为CM6500UNX以及CM6901X提供更精准的电信号，以此提高电源控制的精准度以及输出的稳定性。
全数字架构电源
然而混合数字架构相比纯模拟架构电源往往在输出特性上不会展现出明显的区别，在纯模拟电源难以满足需求的领域，混合数字架构也不见得可以轻松应对，这时候就需要全数字架构电源来发挥自己的价值了。顾名思义，全数字架构电源就是在控制部分与功率部分都采用了数字化设计，控制部分的数字DSP/MCU自然必不可少，功率部分也必须支持数字信号的直接驱动。而得益于数字信号的高频特性，全数字架构电源往往具备更快的响应速度，在相同输出规格下允许使用更小型的磁性元件，从而缩小自身的体积，又或者是在保证相同体积的情况下实现更高的输出功率，同时直接数字型号直接驱动功率部分的做法也能有效降低能量损耗，使得电源在任何负载下都能维持较高的转换效率。
同时全数字架构电源还能提供比数字监控电源以混合数字架构电源更进一步的控制调节功能，得益于功率部分采用数字型号直接驱动，全数字架构电源完全可以做到输出规格的实时设置，例如具体输出线路的OPP保护或OCP保护数值，针对不同使用场景自定义工作模式等，当然这些功能是否向用户开放还得看厂商的安排，而且对于家用级桌面PC的应用环境来说，全数字架构电源多少有些大材小用，加之其研发难度、物料成本等因素的影响，也就只有旗舰级产品才有使用全数字架构的价值。
昆仑九重KE-1300P电源
真正能让全数字架构电源发光发热的其实是大型工作站、企业级服务器领域，这些使用环境不仅要求电源有稳定且精准的输出，同时对于各个工况下的转换效率都有较高的要求，模拟电源以及混合数字架构产品往往只能满足部分需求，只有全数字架构电源有足够的能力满足这些需求。因此目前用于家用级桌面PC的全数字架构电源，其实都可以算是企业级数字架构电源产品的技术下放。
如鑫谷昆仑九重KE系列的首发产品KE-1300P就是企业级数字架构技术下放的产品，其通过德州仪器F28034PNT搭配MicroChip 1115的DSP+MCU组合，通过数字信号对电源的PFC以及LLC谐振电路进行直接控制，可以为电源提供微秒级的高精度输出电压控制以及动态调控性能，实现1300W额定功率的同时整体尺寸也可以控制在标准ATX规格上，除了价格不占优势以及软件功能略显保守外，整体表现毋庸置疑。
德州仪器F28034PNT搭配MicroChip 1115为电源提供数字控制信号
我们需要选择数字电源吗？
讲到这里可能有玩家会问，我们该选择怎样的数字电源？实际上这个问题确实不好回答，毕竟在桌面PC的范畴，即便是旗舰级平台，模拟电源也有足够的能力来满足用户的使用需求，混合数字架构甚至是全数字架构产品在桌面PC平台并不会有显著的性能优势，玩家更多地是为数字电源的可玩性买单而不是其性能表现，纵然绝大多数的数字电源确实有更好的性能，但这种性能优势只是“锦上添花”而非“雪中送炭”。
499元的鑫谷数智DM-850G电源很适合主流级市场
同时数字电源的研发难度与物料成本也代表着其产品售价几乎不可能比低于同功率的模拟方案产品，不过得益于混合数字架构的灵活性，让主流价位的产品实现部分数字化倒也不是什么难事，但是想要全数字架构产品也实现全面推广，目前来说并不现实也没有这个必要。至于大型工作站、企业级服务器等领域，全数字架构电源的优势早已得到充分体现，目前也就只有这样的使用环境是真正需要数字电源的。
因此对于PC DIY来说，我们倒是不必要过于迷信数字电源，模拟电源在桌面PC上仍然相当能打，但如果不需要额外的预算就能体验数字电源，那试着选择一下数字电源又有何不可呢？ | 
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发表于 2025-7-8 14:31
