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超高速的精密电子设备,如微处理器,通讯设备和计算机等,对低压大电流DC/DC变换器的瞬态响应特性有着非常高的要求,目前已超过20m V/μs(动态电压/调节时间)。针对此技术挑战,本文探索了基于功率拓扑和控制策略复合调节的动态性能提升技术,负载动态时引入电压源串联以改善电流变化速率,同时辅以电容电荷平衡调节方案,实现DC/DC变换器的负载瞬态最优调节。由稳态控制和电容电荷平衡动态控制复合的切换控制器,用以保证负载瞬态最优DC/DC变换器良好的稳态性能。本文完成的主要工作及取得的成果如下:首先,提出输入电压源串联型单相Buck变换器。针对目前DC/DC变换器瞬态性能不能满足实际需求的问题,提出复合了输入电压源串联和电容电荷平衡控制方案的单相Buck变换器系统。输入电压源串联电路增大电感电流下降段斜率,电容电荷平衡控制器保证改进的Buck变换器的负载瞬态最优调节,两者共同实现低压大电流Buck变换器瞬态性能地提升。切换控制器的稳态控制采用电容电流滞环控制器,用以保证变换器良好的稳态性能。给出了输入电压源串联电路的实现方案,设计了电容电流滞环控制器和电容电荷平衡控制器,仿真和实验验证了所提单相Buck变换器的有效性和可行性。其次,提出辅助电容串联型单相Buck变换器。为进一步提高单相Buck变换器电感电流下降段斜率,提出辅助电容串联法。辅助电容串联法是在上述输入电压源串联法的基础上再串联一个电容,该方法使电压源串联法更具有一般性,不再局限于输入电压源。给出了辅助电容电路的设计依据,设计了两种不同负载跳变模式下的电容电荷平衡控制器并给出了所提变换器系统的实现方案。仿真和实验结果表明所提辅助电容串联型单相Buck变换器能进一步提高单相低压大电流Buck变换器的瞬态性能。最后,探索了输入电压源串联型多相Buck变换器。对于电流非常大的应用场合,低压大电流DC/DC变换器主要为多相Buck变换器,为此,将所提电压源串联法推广到多相Buck变换器。重点讨论了输入电压源串联型多相Buck变换器的原理。为方便实现,以两相Buck变换器为研究对象,设计了平均电流均流控制器,给出了变换器系统的实现方案。仿真和实验结果验证了所提多相Buck变换器的有效性和可行性。