在电力电子技术领域及各种电源系统中,开关变换器技术均处于核心地位,其作为各类电源设备设计的关键,决定了整体系统的工作状态。开关变换器的环路增益作为反映系统在频域内“动态”特性的一种方式,是用来检测系统设计是否合理的强有力工具。环路增益曲线往往可以通过频率响应分析仪测得,但频率响应分析仪设备价格昂贵,不易携带,测试复杂。因此研究一种以低成本、便捷的方式测试环路增益曲线是很有必要的。本文提出了一种基于互相关算法下在线测试DC-DC变换器环路增益的测试方法,将环路增益测试功能集成到数字控制系统中,以相对较低的附加成本及计算量较小的运算过程实现增益曲线测试。并在此基础上以易失效的核心器件对增益曲线的影响,设计在线电路故障诊断功能。首先,讲述了环路增益和互相关算法的基本概念和原理。在介绍现有的环路增益测试方法的基础上,即正弦小信号扰动测试法和伪随机码扰动测试法,提出了本文的测试方法。通过数学理论公式推导讲解了本文测试方法的整体方案设计,并引出了电路故障诊断的基本原理。其次,选取DC-DC变换器Buck电路作为测试平台的基本结构,对Buck电路的主回路器件参数、控制电路的补偿器以及数字电路的采样频率进行了合理设计。利用PSIM软件搭建了仿真模型,在考虑噪声干扰下对仿真模型进行了初步扫频仿真测试,将测试结果与本文测试方法结果进行对比,在详细分析对比结果的基础上,证明了本文测试方法理论分析的正确性。并基于该测试方法,测得了不同故障状态下的增益曲线变化区间,制定故障判定依据。最后,搭建了实验硬件测试平台,介绍了硬件电路的各组成部分以及软件部分的设计思路。利用频率响应分析仪测得实验平台的增益曲线,作为数字化测试结果的参考标准,分析本文实验测试结果及误差形成原因,证明本文测试方法的可行性。并以此为基础,模拟电路故障状态,验证了在线故障诊断功能。