利用最優化方法設計PWM開關電源的某個子電路，如主電路、變壓器、濾波電路、補償網絡等，其實質是：在開關電源（或其中的一個子電路）某個技術或經濟指標為最優或接近最優的情況下，獲得該電路的一組最優參數，并滿足其他各項性質指標或結構、工藝等要求。因此，應用優化方法設計電源的一個電路時，首先應建立其優化設計的數學模型。它包含了以下三個方面的內容：目標、變量和約束，即

　　（1）求某個技術或經濟指標為最優（或次優）是設計的目標；

　　（2）求一組參數為最優，即要在一組變量中尋找一組最優參數；

　　（3）求最優參數時，要滿足各項跬能或結構工藝的要求，即為求目標函數極值時所加的約束。

　　目標和約束都是上述一組設計變量的線性或非線性函數，工程優化問題中以非線性函數居多，因此開關電源優化設計問題在數學上歸結為求解有約束限制的非線性多變量（目標）函數的極值問題，或非線性規劃問題。