目前,国内生产大功率开关电源的厂商较少,主要限于生产功率容量级别在2000A以下。与此同时,国外的同类设备生产企业的产品报价相对过于昂贵,市场的巨大需求迫切需要具有大功率和先进控制技术水平的国产高频开关型电源装置。部分大功率开关电源生产企业的控制技术囿于硬开关转换和采用模拟量控制方式,在可靠性、电磁兼容与干扰以及产品的工艺结构方面有很明显的局限性,不利于现有产品的升级换代,兼容性比较差。本文的研究主要是基于TI公司TMS320LF2407A为核心的全数字量控制系统,设计了移相全桥ZVZCS高频软开关控制技术的大功率开关电源。本文详细介绍了20V/1500A开关电源的设计方案;并探讨和比较目前比较先进的控制算法;分析比较不同拓扑形式的电路的优缺点;进一步解决如何优化现有的技术水平,为企业提供更高水准的开关电源;寻求解决如何在减少开关损耗、减低电磁干扰、提高电源效率和提高单位功率密度方面的问题;采用全数字化控制方式可以实现更加复杂的控制算法,实现实时通讯和网络化控制功能,使整个电源系统有更高层次的稳定性及更强的灵活性,适应不断发展的工业现场对高品质开关电源的需求。本文主要涉及以下两个方面:一是控制电路、驱动电路的设计,硬件控制电路和驱动电路的优化;二是主功率电路的设计,控制电路的设计涉及到优化控制算法,主电路主要包括主电路拓扑的计算和选择、高频变压器的设计和主功率单元的散热设计。本文研制了一台基于TMS320LF2407A的20V/1500A高频水冷开关电源实验样机,其具有系统结构比较小巧、数字集成度高、效率高、冷却效果好等优点,在全负载范围内实现了滞后桥臂的零电流开关,取得了较高的转换效率。实现了恒压与恒流的无扰开关切换、输出电流零启动及输出电流连续可调至额定电流的功能。电源的性能指标严格控制在工业现场的控制要求以下,主要性能参数:稳流、稳压精度(≤1%)、纹波系数<1%(加滤波环节),功率因数(>0.93,满载)等。