近年来,伴随开关电源在更多领域的应用,怎样获得更加出色的AC/DC(交流转直流)变换技术成为了关键因素。在开关频率更高的情况下,如何在降低损耗,提升效率的同时减少对电网的污染是衡量变换器好坏的重要因素。在本文中,基于设计要求和应用需求,建立了高性能开关电源的系统整体架构,包含AC/DC变换器和DC/DC变换器两个子模块,以及辅助电源模块。其中AC/DC变换器包括PFC(有源功率因数校正)、滤波和控制等部分,DC/DC(直流转直流)变换器模块包括谐振、输出滤波、控制及保护等部分。对前级AC/DC变换器主电路采用改进型无桥PFC电路结构降低了基本无桥PFC电路共模干扰,并说明其具体工作原理;具体对变换器主电路的各项参数进行计算和优化,然后对AC/DC变换器关键电路进行了设计,包括辅助电源、硬件和控制电路模块,建立了AC/DC变换器仿真模型,仿真结果表明,最大PF(功率因数)率达到99.56%,实现了输入电压和电流的比较完美的跟随,达到了系统设计要求。对后级DC/DC变换器主电路采用半桥LLC型谐振电路结构,并基于频域分析法对其电路结构建立了等效数学模型,并详细分析了K(电感系数),Q(品质因数)和f_n(归一化频率)三个参数相互之间的影响,并推导了开关管ZVS(零电压开通)实现的充分条件,据此设计出变换器主电路的设计流程图,具体对变换器主电路的各项参数进行计算和优化,解决了谐振电路分析困难和参数计算复杂的问题;对DC/DC变换器关键电路进行了设计,包括辅助电源、硬件和控制电路模块,建立了DC/DC变换器仿真模型,仿真结果显示开关管顺利实现了ZVS,提高了电源的效率;为系统设计软硬件电路,并采用PSIM软件对整个系统建立了仿真模型,联合仿真结果表明,输出电压为24.04V,输出电流为10.01A,输出纹波小于3%,整个系统效率达到86.49%,各个子模块效率均大于90%,达到了系统设计指标。本款电源主要应用于工业供电领域,对实际工程应用提供借鉴作用,并在一定程度上降低工作量和工作负担。