目前,开关DC-DC变换器普遍采用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)和脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation, PFM)技术。PWM技术具有工作频率恒定、实现方式简单等优点,但存在轻载效率低、瞬态响应速度慢、电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)噪声大等缺点；PFM技术有效解决了PWM轻载效率低的问题,但由于其工作频率随输入电压或负载的变化而变化,因而增加了反馈环路和EMI滤波器的设计难度。针对PWM和PFM技术存在的问题,本论文提出并研究了一种新颖的开关DC-DC变换器控制技术——双频率(Bifrequency, BF)控制技术,它通过两组不同频率的控制脉冲的组合,实现对开关变换器的控制。与PWM和PFM技术通过调节控制脉冲占空比实现开关变换器控制不同的是,BF控制技术通过调整高、低频率控制脉冲的组合方式来实现开关变换器的控制。BF控制技术为开关DC-DC变换器控制提供了新的思路,采用BF控制技术的开关变换器具有实现方式简单、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小轻载效率高等突出优点。本论文对电感电流断续导电模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM)双频率控制开关变换器进行了系统的研究,在研究具有相同导通时间、不同开关频率的双频率控制技术之前,本论文深入研究了固定导通时间(Constant On-time, COT)控制Buck和Boost变换器。研究结果表明,输出滤波电容等效串联电阻(Equivalent Series Re-sistance, ESR)是COT控制Buck和Boost变换器发生脉冲簇发现象的关键因素,增大输出电容ESR可以有效避免脉冲簇发现象的发生。该研究结果对双频率控制技术在电感电流连续导电模式(Continuous Conduction Mode, CCM)开关DC-DC变换器中的应用具有指导意义。本论文详细分析了双频率控制技术的两种实现方式,即电压型和电流型双频率控制技术。并对它们的实现方式、工作原理及特性、稳定性、控制规律、循环周期内控制脉冲组合方式、输出电压纹波特性、稳态及瞬态特性、控制信号频谱特性等进行了分析。对比研究了电压型和电流型双频率控制技术在实现方式上的差异,以及它们的工作特性和控制规律的内在联系。研究结果表明,电流型双频率控制技术具有比电压型双频率控制技术更为优异的控制性能。为拓展双频率控制技术的应用范围,本论文将双频率控制技术应用到CCM开关DC-DC变换器。研究了双频率控制技术在CCM和DCM开关DC-DC变换器应用中的本质区别,由此揭示并分析了双频率控制技术在CCM变换器应用中存在的稳态和瞬态问题,并针对这些问题,提出了相应的改进方法,以改善双频率控制CCM开关DC-DC变换器的控制性能。为了验证理论分析的正确性,论文提供了大量的仿真结果,并搭建了相应的实验样机平台,给出了相应的实验结果。仿真及实验结果对本文的理论分析进行了很好的验证。