随着电力电子技术与开关电源的发展,实现电源模块的小型化、低重量、高功率密度、高效率和高可靠性逐渐成为研究重点与发展趋势。然而随着电源模块的集成度的提升以及对功率密度及效率要求的提高,模块电源仍有很多待改善的问题。国内外所面临的主要技术难点是一样的,仍然是:提高开关频率与高效率、高可靠性之间是矛盾的。本文首先介绍了模块电源的特点,论述了模块电源的发展现状,并对国内外发展现状进行了对比,确定了本文的主要研究内容。然后根据系统指标要求,经过分析对比多种拓扑结构和控制方式,最终确定采用数模混合控制的Buck-LLC级联结构。考虑到电源模块的体积大小并以简化控制,提高系统稳定性为目的,对传统电路拓扑进行了改进设计,提出了一种新型的Buck-LLC级联结构。详细地分析了每个电路模块的原理并进行了参数设计、损耗计算。根据每级电路的特点及参数进行了小信号建模,并根据传递函数对系统补偿网络进行了设计。通过saber仿真软件对系统原理及参数进行了验证,并通过样机实验确定了系统的可行性、有效性和稳定性。本文基于模块电源发展现状,研究并设计了高功率密度隔离型DC/DC变换器。通过改进电路拓扑、优化电路结构与PCB板空间布局、采用新型功率器件与平面磁性元件、系统建模等多个方面提升系统的功率密度、效率以及可靠性。