随着工业及国防的发展,在航空、相控阵雷达、导弹等现代武器装备中,对高压输入大功率DC/DC模块电源的各项技术要求不断提高。同时,半导体工业与集成芯片技术的飞速发展对数控模块电源的实际应用提供了良好平台。为此,本文以研制一种宽输入/高电压、输出28V/1200W的高功率密度数控DC/DC模块电源为目标,提出了一种级联型两级DC/DC拓扑结构;控制上采用TI公司的UCD3138数字电源控制芯片,并提出了相应的数字控制优化策略与多模块拓展应用。首先,本文提出了一种前级变压器串并联型LLC与后级并联Buck电路相结合的级联型两级结构拓扑,分析了其工作原理,并进行了参数设计。之后,对使用的数字控制芯片的功能特点进行分析,软件上引入了多线程的概念,并提出了以有限状态机为基础的控制程序设计。对控制电路的硬件设计进行阐述,并对级联模块的无过冲线性软启动,预偏置电压启动,恒功率恒流、模块并联输出等功能进行了设计与验证。其次,依据该拓扑结构的特点与数控平台的优势,在传统电源控制策略的基础上,增添设计了多种优化数字控制策略:1.通过分析LLC变换器副边受同步整流管寄生结电容的影响而无法实现CCM的现象与原因,提出了无需额外传感器的同步整流数字控制计算方法;2.针对宽电压范围输入的要求,设计了 LLC电路依据输入电压与输出功率的不同而进行的变模态、半闭环变频控制策略;3.以对Buck电路的损耗分析为基础,针对宽范围的效率优化提出了 Buck电路的变频控制策略。最后,以模块的拓展组合应用为目标,设计了基于多模块的输入串联输出并联组合控制系统,提出了一种基于输入电压上翘的均压控制策略,并引入均压母线的概念,对系统的输出电压上翘进行补偿,结合稳定性进行了分析,并进行了实验验证。