随着电力电子技术的不断发展,高频开关电源以其优越的性能逐渐取代晶闸管整流器成为电解电源的主流,其中低压大电流输出的直流-直流变换器(DC-DC Converter)作为电解电源中的关键环节,其性能的好坏很大程度上影响了生产品质、电能利用率以及整个系统的成本和体积。因此研制出低成本、高功率密度以及高效节能的直流变换器是当前研究工作的热点。但变换器的功率增加时,单相直流变换器内磁性元器件和功率开关管所承受的电流应力也随之增大。而三相直流变换器具有功率器件和变压器电流应力小、输入和输出电流纹波小等优点,引起了国内外学者的重点关注。本文针对低压大电流的应用场合,以三相直流变换器为研究对象,从它的拓扑结构、控制策略以及并联电源系统均流控制等方面入手展开了深入的研究,研究的重点和取得的成果如下:(1)提出了一种全波整流三相全桥直流变换器,该变换器的高频逆变单元采用三相电压型逆变电路,整流单元由三组全波整流电路采用输出并联的方式构成。针对该变换器在高频变压器初级绕组不同连接方式-星形接法和角形接法,不同调制方法-对称脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)和不对称脉冲宽度调制下的工作原理进行了比较和总结,通过对器件应力、损耗等的分析,最终选定了变压器初级绕组角形连接的全波整流三相全桥直流变换器,调制方法为不对称PWM调制。本文详细分析了变换器在0<D≤1/3下考虑功率开关管结电容和变压器漏感情况下的软开关过程和工作特性;(2)针对电化学装置这类负载易变的对象,研究了一种恒压/恒流自切换控制策略,与常规的电压电流双闭环控制相比,可根据负载变化实时的调整输出电压和电流以工作在恒压或者恒流模式下;对由多台变换器采用输入并联输出并联(Input Parallel Output Parallel,IPOP)结构构成的并联电源系统,分析了在不同工作模式下各变换器间电压/电流采样系数差异对负载电流分配的影响;设计了一种基于CAN总线通信的主从均流法,实现了恒压模式下各模块间负载电流的均分。同时引入了交错并联技术,大大减小了输出电流纹波。最后在PSIM中搭建了仿真模型验证了所提控制方法的正确性和可行性;(3)针对6.5V/3000A直流变换器进行了工程设计,详细介绍了主电路参数设计,主要包括:输入侧电容、高频变压器、功率模块及其驱动电路和输出滤波电感、电容的设计原则,给出了实验装置硬件电路和软件程序的设计思路,最后搭建了一台实验样机,对设计的直流变换器进行了可行性验证。