随着电力电子技术的不断发展，要求开关电源有更高的频率、更高的功率密度、更高的效率、更高的功率因数和更高的可靠性，同时还要求其电路相对简洁，并有较小的体积，这样才更具实用性。为了达到这些要求，人们已在功率半导体器件选择、拓扑结构研究、控制电路改进以及器件的排列布局等方面进行了不懈地努力，并取得了许多成果。然而，这些电路的设计过程只是设计者凭借自己的设计经验作的一种初步的优选，得到的也只是一个较优解，而不是最优解。 近年来，人们引入功能强大的数学规划方法来解决开关电源的最优设计问题，从而形成了以数学规划为基础的开关电源最优设计技术。与常规设计方法相比，这种最优设计技术可以明显地提高开关电源的设计质量，大大缩短设计周期和减轻工程技术人员繁重的电路定型工作。本文针对两类典型的开关电源电路进行了最优化设计研究，主要工作如下： 1、讨论了开关电源最优设计技术的研究背景与现状，介绍了本文研究的理论基础； 2、在进行单相Boost PFC变换器初步设计的基础上，运用非线性规划技术对Boost PFC变换器进行了优化设计。结果表明，优化设计方案在满足各项性能指标的情况下，实现了设计目标的最优； 3、进一步运用非线性规划技术对Buck电路进行了最优设计。仿真和实验波形表明了最优化设计的可行性； 4、对开关电源最优设计技术的进一步研究工作进行了探讨与展望。