随着农业现代化进程的发展,高频开关电源能否满足农业电气设备对于输入电压的要求逐渐成为相关研究人员的研究热点。开关电源输出电压的稳定性直接决定了用电设备的工作效率与可靠性,其能否满足直流电机和其他用电设施对于所需电压的快速、平滑调节,降低电路在进行高频开关时产生的功率损耗,抑制过大的电流尖峰与电压波动直接决定了开关电源的好坏。针对这些要求,本文研究并设计了一款基于数字控制的高频开关电源变换器。主要内容总结如下:首先,对选题的背景及意义进行了介绍,对开关电源及其控制技术的国内外发展现状进行了总结分析,选择以移相全桥变换器拓扑作为本文高频开关电源的主电路结构,同时以一个周期为例对其工作原理进行了分析,根据设计要求计算出电路结构中主要元器件的参数并进行开环仿真验证。其次,对移相全桥变换器进行反步控制器设计,在设计过程中提出了一种动态面反步控制方案,并设计自适应率对系统参数进行更新,在反步设计过程中加入动态面控制,克服可能产生的微分爆炸问题,得到了一种结构相对简单的反步控制器。同时考虑到实际生产生活中可能存在的未知扰动问题,通过设计合适的状态观测器对不可测扰动进行估计,再进行反步控制器设计,并采用Lyapunov稳定性理论证明所提出的控制方案具有全局稳定性。在Matlab/Simulink实验平台对所提出的自适应反步控制方案进行了仿真实验并与其他控制器进行了对比分析,验证了所提出的开关电源控制器对于输出电压控制具有良好的鲁棒性和动态响应特性。最后,基于数字控制芯片TMS320F28034设计了移相全桥开关电源,包括对系统的主功率电路、控制电路以及采样电路等硬件部分和系统的软件设计部分。并对开关电源输出波形进行了动态性能测试,表明了本文所提出的反步控制器方案能够实现对移相全桥开关电源输出电压的稳定控制。