近年来,DC-DC开关变换器以其转换效率高、稳压范围宽、重量轻、灵活的正负极性和升降压方式等优点,获得了广泛应用,相应的建模与仿真方法也在不断地完善与发展.目前的建模与仿真方法可以分为解析建模法与数字仿真法.本文从解析建模法与基于数字仿真的离散时域法两个方面,对DC-DC开关变换器的建模与仿真方法进行了研究,并针对高效率、低电压的应用背景,对非理想情况下的建模与仿真进行了研究.作为DC-DC开关变换器的建模基础,本文对系统工作原理及稳态直流特性进行了分析,给出了基于四种基本拓扑结构的分段线性状态方程,对开关变换器的闭环控制机制进行了讨论,并提出了针对开关变换器系统建模与仿真的电路归一化方法.在解析建模法研究方面:以一个较复杂的ACM PWM Buck型开关变换器系统为例,讨论了基于传递函数的控制系统建模与分析方法;对获得广泛应用的状态空间平均法及等效小参量法进行了介绍,并分析了相应的优缺点;在给出时变状态方程统一模型的基础上,提出了基于等效小参量法改进的分析方法,获得了更高的求解精度及仿真效率;给出了变换器工作于稳态的两条判据,从而可以将稳态情况下的闭环系统等效为开环情况,进行近似的解析求解.在离散时域法研究方面:基于常微分方程组的数值解法,对分段线性状态方程的数值求解进行了讨论,给出了最简单的MATLAB编程实现方法;对状态转移方程的求解,进行了更有说服力的推导,并将其作为离散时域法的核心算法,以获得更高的仿真效率;对各种边界条件进行了总结,并给出了二分法搜索边界点的方法;讨论了相应的大信号模型与小信号模型的建立.在分析了寄生电阻以及开关的非理想特性等主要因素带来的系统功率损失的基础上,对非理想情况下的建模与仿真进行了研究,在忽略开关延迟损失的前提下,仍将开关变换器作为分段线性系统考虑,并推导了具体的系统矩阵.最后,通过具体的仿真实例对本文所提出的建模与仿真方法进行了验证.结果表明,本文的研究成果具有相当的应用价值,能够在一定程度上满足开关变换器系统的建模与仿真要求.