随着大数据和互联网+战略的飞速发展,数据中心所需要的能量不断地激增,其能耗高的弊端日益凸显。所以亟需对高效率、高密度电源展开研究,本文所提出的两级式高频隔离AC-DC变换器具有设计简单和控制精准等优势,在同类型变换器中有着巨大的优势和发展前景。首先本文对AC-DC变换器进行研究和分析,前级为交错并联图腾柱PFC结构,通过对其八个工作模态和等效电路的分析,推导出连续工作模式下各个模态的信号波形图。后级为半桥LLC,通过谐振频率和开关频率之间关系分析,对电路模态进行详述。其次对控制电路进行分析,前级采用传统的双闭环控制策略,拓扑为两个传统图腾柱电路并联结构,由模型得出全控管占空比与输出电压、输入电流之间的关系,推导闭环传递函数,计算闭环补偿参数,保证前级稳定输出。半桥LLC利用基波分析法等效出半桥LLC谐振电路增益数学模型,通过增益曲线选择合适的品质因数和电感比,从而反求出电路参数,最后通过拟合传递函数并采用脉冲频率调制实现后级闭环控制。随后针对硬件电路和软件框架进行分析,硬件模块主要分为功率电路,采集与通信电路,驱动电路三大模块,使用双DSP开发板进行后续性能测试;功率电路设计主要是通过预设计拟定输出电压大小,输出电压纹波等参数,计算出电感电容容量等。通信和采集电路设计主要包含霍尔电压采集电路,偏置电路,霍尔电流采集电路和通信隔离光耦等。驱动电路设计主要分为电源模块、隔离芯片、功率放大芯片选择及外围电路设计等。最后基于TMS320F28335数字控制软件框架进行简述,软件程序采用中断思想构建软件架构,此做法可以保证在不同环节计算周期不同的情况下,通过周期差异进行中断嵌套,使控制芯片时间资源合理分配。最后通过前文铺垫,利用Matlab搭建仿真模型和样机测试平台,进行仿真验证和性能测试,证明基于交错并联图腾柱AC-DC变换器具有高效率,低输入电流纹波,功率因数校正精准等优势,验证本文理论分析和设计方案的可行性。