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近年来,信息产业突飞猛进的技术进步推动了网络能源产业的蓬勃发展。网络能源中的电源系统一般采用分布式架构,其中由背板母线馈电的DC/DC电源需适应宽范围的输入电压,并且大多采用符合业界标准的模块化设计以实现N+1冗余并联运行来提高电源系统的可靠性。得益于半导体工业依然处于“摩尔定律”时代,半导体功率器件性能大幅提升的同时成本持续降低,因此适应宽范围输入电压的DC/DC模块电源已趋向于采用两级DC/DC架构。对于中大功率输出的模块电源,最需关注其散热和动态性能,因此设计时需重点考虑效率优化,并建立较为精确的模型分析其环路特性以便指导控制器参数的优化配置,本文对这两方面内容展开研究具有一定的理论意义和工程价值。本文设计了一款适应36V~75V宽输入电压、28V/30A输出、全砖大小的DC/DC电源模块。该模块采用同步BUCK+全桥两级DC/DC架构,并利用数字电源管理芯片ADP1043A能精确配置多路PWM时序、对两级DC/DC进行协调控制的优点实现了全数字控制。在效率优化方面,本文对副边带中心抽头的平面变压器的绕组并联均流设计、同步整流管寄生体二极管的反向恢复抑制和全桥软开关的实现展开研究,同时还研究了同步BUCK滤波电感对效率的影响,求得额定输入电压下BUCK滤波电感的最优值,提高了同步BUCK效率并在一定程度上抑制了续流管的反向恢复。基于三端PWM开关电路平均法和二端口网络级联模型,本文建立了考虑寄生电阻影响的两级DC/DC小信号模型,在此基础上分析了ADP1043A参与控制的环路特性,并对两级滤波器做了优化,从而为电压模式的控制器参数配置提供理论依据。此外,本文还研究了输入电压前馈特性,为获取输入电压前馈信号,对辅助电源的反激拓扑做了有效改进。最后,实验样机的指标评测表明采用本文的设计方案能使全砖模块电源在额定输入电压下的满载效率超过95%,半载效率更是高达95.7%,而且取得了良好的动态性能。