在开关电源系统中,动态响应是衡量开关电源性能的一项重要指标。开关电源的动态响应会影响用电设备的稳定性。受制于数字控制延时和线性控制策略,传统数字开关电源的动态响应已经无法满足一些高性能的用电设备的要求,因此,研究数字开关电源的高速控制方案对于保障用电设备的稳定性有着重要现实意义。本文针对Buck Boost LLC级联变换器,设计了一种高速闭环控制方案,主要从减小数字控制延时和改进控制策略两个方面对级联变换器的动态响应进行提升。在减小数字控制延时方面,通过使用查找表(Look Up Table,LUT)查找相移量的方法替代传统相移量计算的过程,从而降低闭环的控制周期。在控制策略方面,则设计了一种混合控制策略,即当级联变换器工作在轻载时,采用一种改进的ON/OFF控制,使级联变换器能够在提升动态响应的同时实现其效率的优化;当级联变换器工作在非轻载时,本文在传统PI控制的基础上引入了一种快速动态切换的控制策略。该策略在级联变换器发生负载切换时,控制输出电容和前级输出电容中能量进行快速地补充或者释放,以提高系统的动态响应。通过LUT算法和混合控制策略相互配合,最终实现了级联变换器在全负载范围内动态响应的提升,以及对输出电压超调量的限制。论文设计内容在开关频率为1 MHz的级联变换器样机上进行了验证,测试结果表明:相较于直接计算相移的方法,本文设计的基于LUT查找相移的方法将闭环控制周期缩短了75%。同时,本文设计的高速闭环控制方案,在负载从50%切换至10%负载时,动态响应时间为470μs,相比于传统的PI控制提升了约30倍。此外,系统输出电压的超调量也限制在了输出电压的5%以内。