大功率开关电源广泛应用在电化学、真空溅射镀膜、直流电机调速以及焊接切割等领域且要求越来越高。电力电子技术、控制理论、软开关技术以及同步整流技术为大功率开关电源的不断发展提供了保证,计算机仿真技术的发展不仅对其结构的设计、参数的优化等起了很大的作用,而且降低了设计成本,缩短了设计周期,提高了产品的可靠性。本文结合大功率开关电源的国内外发展现状,对大功率和高频率工作条件下的开关电源主电路结构进行了分析和研究,并提出一种可行方案,最终通过Saber软件完成闭环系统的仿真。本文研究了取消输入级滤波用大容量电解电容对系统的影响和在母线仅仅接入消振电容的可行性;确定了全桥型逆变拓扑,并介绍了其工作原理,通过对比现有的各种软开关控制技术,提出一种新型控制方式使功率开关器件IGBT实现ZVS,并对其优缺点进行了分析;确定了大功率电源高频变压器“原边串联、副边并联”的组合方式,并对其可实现自动均流的特点进行了详细阐述,介绍了漏感对电源系统的影响以及直流偏磁产生的原因和主要抑制方法,并提出新的解决直流偏磁问题的方法;输出级选择倍流整流结构,并分析了其优缺点,介绍了同步整流的基本原理和同步整流管MOSFET的主要特点,结合全桥拓扑结构的控制方式提出使同步整流管MOSFET实现ZVS的方案。本文中每个部分均对相应问题进行了建模和仿真分析。本文最后针对12V/5000A额定输出等性能要求,完成系统各部分参数计算和主要器件的选型、建模,并设计出一种数字型控制器,对系统整体结构进行了仿真验证,结果表明本文提出的方案是可行的,对单模块大功率(低电压、大电流)电源的开发提供了重要的参考依据。