当今时代是电力电子技术飞速发展的时代,开关电源(简称SMPS)已经渗透到人们日常生活的各个领域,包括数码产品、通讯设备、电力设备、工业自动化控制等。在某些载波通讯领域中,相关设备受到国外技术封锁或者极其昂贵,尤其在涉及国家安全的某些通讯领域,关键设备不能实现国产化制造意味着受国外制约,并且可能威胁国家安全。因此,大功率军用直流电源设备的研发具有重大意义。论文以SMPS技术发展背景作为开篇,介绍了当今SMPS技术的研究现状以及发展趋势。重点针对移相全桥(简称PSFB)工作状态进行深入的剖析。总结并分析了PSFB电路实现ZVS的条件,以及出现占空比丢失的原因。提出利用非线性饱和电感代替传统的线性电感的改进方法,使得PSFB电路不仅减少了占空比丢失并且增大了滞后臂零电压开通范围。其次,设计并计算了大功率PSFB数字直流电源的AC/DC变换电路、DC/DC功率单元,以及各部分相关硬件电路。围绕电源的主从控制系统控制器(CPU)设计了电源电路、采样电路、驱动电路、通讯电路等主要控制电路。并根据峰值电流控制模式的特点,设计了PSFB电路数字化实现方法,在此基础上提出了多功率单元模块的并联方案。再次,以BUCK变换器为切入点,搭建了移相全桥30kW功率单元的数学模型,并借助MTALAB软件为其确定了数字PI参数。在PSIM仿真环境下对30kW功率单元进行实验验证,得出本实验方案很好的实现了PSFB控制策略,具备抗干扰能力,可以在30%负载以上范围内实现ZVS通断,并且在60%负载时效率已经达到90%以上,满载效率达到94%左右,输出电压稳定、效率高。最后,在对电源整机系统布局、控制板卡、上位机进行相关设计后,搭建了30kW功率单元的实验平台。详细分析了功率单元主要的工作波形、功率管ZVS实验波形。并将12个30kW功率单元并联组装成为300kW大功率直流电源。实验结果表明,各种参数均达到了长波发射系统供电电源的要求。