车载DC-DC电源作为电动汽车的能量转换装置,其性能好坏关系着电动汽车是否能够安全稳定运行。由于电动汽车运行环境的特殊性,对车载电源的高频化、高效率和小型化要求更高,而利用模拟电路控制车载电源有太多的局限性,因此简单可靠、高效数字化控制车载电源成为电源业界的研究热点。本文基于数字信号处理（DSP）在控制精度、速度上的优越性,对车载DC-DC电源系统展开研究,并针对传统数字化车载DC-DC电源存在的问题进行改进。本文共提出两种改进方案,并基于此设计出一款车载DC-DC电源系统,主要内容如下:1.针对车载电源系统不易实现软开关技术影响电源转换效率的问题,提出一种两级带隔离的功率拓扑结构,其中前级为Boost电路、后级为半桥LLC电路。两级拓扑结构应用于变压器原边侧,副边侧加入同步整流技术,以提升电源系统效率。从理论上分析变换器在一个周期内的工作原理、增益相关特性、能量损耗及稳定性,表明该拓扑可以实现软开关技术,可以应用于高功率宽范围输入电压场合。2.针对车载电源系统在宽范围输入电压下不够稳定、抗干扰能力不强的问题,提出基于输出电压反馈、母线电压比例前馈和双环补偿三种策略的PFM-PWM混合控制方式。通过对比分析三种策略优缺点以及对母线电压的影响,得到最佳控制是双环补偿PFM-PWM混合控制,建立仿真模型验证本策略的可行性。仿真结果表明在宽输入电压范围下,变换器的母线电压能够一直保持在基准设定值,有利于提升系统的稳定性。3.基于优化的双环补偿控制策略,应用DSP数控芯片进行控制系统设计。对主要功率元件进行参数设计和器件选型分析,完成了EMI滤波、开关管驱动电路、电压电流采样、保护电路等模块的硬件电路设计,以及系统主程序和关键子程序的软件架构设计。研制一台输出功率1.2KW、输出电压14V的样机实物,进行各项性能测试实验,验证本设计的可行性。实验结果表明,本文所设计的车载DC-DC电源系统能够实现宽输入电压范围内的输出恒定,在负载切换时保证系统工作稳定,相比较传统PFM控制,效率提升了3%,达到设计要求。