随着分布式电源系统应用的普及以及移动式电子设备的飞速发展,DC-DC电源模块的应用越来越广泛。而电子设备微型化对DC-DC变换器外观与性能要求也越来越高。本文从电路拓扑结构出发,采用基于脉冲序列(Pulse Train,PT)的控制策略,对DC-DC变换器中单电压输出电路以及多电压输出电路出现的问题进行电路拓扑研究。首先,本文以传统的Buck变换器这种典型的单输出变换器为基础,通过改变电路拓扑结构,设计了一种新型降压变换器,有效抑制了PT控制模式下Buck变换器输出电压在电感电流连续时出现的低频波动。然后,为了进一步提高直流变换器输出电压的精度,本文将耦合电感应用到DC-DC变换器电路拓扑结构中。以Boost变换器作为研究对象,用耦合电感替代原来的电感,辅以续流二极管组成支路,构成带有耦合电感的新型Boost变换器。本文在研究新型Boost变换器抑制低频波动机理的基础上,对耦合系数对低频波动的抑制作用进行仿真和实验研究。研究表明在合适的耦合系数下这种变换器的低频波动现象能够得到完全抑制。最后,针对传统多输出DC-DC变换器体积大、成本高、功率传输效率低等问题,本文以双输出Buck变换器为例,对一种新型的交错并联型双输出Buck变换器进行了研究。通过减少开关管的数量,此双输出电路拓扑结构大大减小了变换器体积,开关管上的电流应力也得到大幅度减小,功率传输效率显著提高。仿真与实验验证了此变换器的优越性。