随着开关电源技术的发展,要求电源具有更小的体积、更高的功率密度、可拓展性功能、数据通信功能等。这促使电源向着模块化、高频化与数字化的方向发展。模块电源技术应运而生,其具有极高的功率密度,重量轻,使用灵活,逐渐成为设备供电的主流方式。基于模块电源的优势,本文研究设计了可以接单相功率因数校正单元母线电压380VDC输入,28VDC输出的模块电源,其可以应用在航空、军事等领域。设计的模块电源应用半桥LLC谐振拓扑,采用数字控制的控制方式,具有较高的功率密度与效率。首先,本文介绍了当前模块电源的研究背景,简述了小功率DC-DC模块电源的国内外研究现状,分析了两种常用的软开关谐振拓扑,即移相全桥拓扑与半桥LLC谐振拓扑的特性,选取半桥LLC谐振拓扑作为主电路拓扑。研究了半桥LLC谐振变换器的工作原理与工作过程,应用基波分析法建立了半桥LLC谐振变换器的统一 FHA等效模型。应用Matlab绘制增益公式曲线图,找到影响LLC谐振变换器增益的因素,为主电路参数的计算提供了依据。其次,计算半桥LLC谐振变换器主电路的参数,完成器件的选型工作。应用Ansys Maxwell仿真设计平面变压器,并制作出符合本设计需要的平面变压器。根据数字电源控制芯片UCD3138A的特性与参数,配置了数字控制电源外设参数。设计了状态机数字电源控制算法,编写了电源控制中的电源状态、电源保护与状态切换程序。最后,通过仿真验证谐振电路参数计算与设计的正确性,制作实验样机。实验样机测试结果表明,设计达到预期指标,可进行进一步工程开发。