将移相全桥DC-DC变换器作为研究对象,以提高变换器轻载功率传输效率、改进输出电压在较大电源调整率和负载调整率下的动态性能为研究目标,从轻载功率损耗模型的建立、轻载调制策略的构建、大信号模型的建立、大信号鲁棒控制策略的构建四个方面开展研究。（1）针对变换器轻载功率损耗模型精度较低的问题,提出一种基于磁损因数边界约束与密勒平台构建的轻载损耗模型。修正高频变压器与滤波电感等感性元件的Steinmetz方程磁损因数,实现有限频率分量下磁感应强度峰峰值之和及其磁损分量之和的有效约束。利用变压器初级侧电流在两桥臂开关过渡过程中的初值和终值,构建栅源极电压相应的密勒平台。通过数值计算与实验验证,表明所提轻载功率损耗模型的精度得到改善。（2）针对变换器轻载功率传输效率较低的问题,提出一种基于输出高频滤波电容与滞后桥臂死区时间组合判别的调制策略。依据轻载损耗模型,推导功率损耗差值函数。根据输出端口交流阻抗中电阻特性的强弱将组合分成两类,进一步考察损耗差值函数随负载电阻或等效电阻变化的正负相关性。通过比较损耗的计算值与效率的实测值,验证组合判别的正确性,进而选择损耗最低的组合及对应的调制策略,能够提升轻载效率。（3）针对变换器二阶大信号模型精度较低的问题,提出一种基于变压器次级侧等效电路电压源及系统阻尼比逐步逼近的大信号模型。在平均开关模型法的基础上建立等效电路,对等效电压源的电压均值以及影响阻尼比的等效通态电阻分别采用分步近似的方法逼近实际值,并由电路方程建立二阶大信号平均模型。通过对比输出电压的数值计算结果与相应的实验结果,验证所提模型中输出电压的计算值更接近实际值,模型精度得到改善。（4）针对变换器输出电压在大调整率下调节性能改进的问题,提出一种在不确定参数组合下利用高增益观测器法改进切换点与有效占空比的控制策略。结合圆判据理论初步设计非线性控制器,采用分步设计观测器增益的方法,使最终增益能够抑制输入高频分量对控制器的影响。进一步针对各不确定参数组合,在观测器一定的基础上,对控制器做改进设计。通过实验的比较,表明改进型控制器在增强鲁棒性的同时,还能够改善输出电压的动态性能。