随着新能源发电的逐步并网,直流电网得到了快速发展。在直流电网中,电力电子变压器作为电能路由器是直流电网中的关键设备。特别的,DC/DC直流变换器可以为网侧与用户侧提供直流接口,因此,本文选取直流变换器作为研究对象。在直流变换器中,输入串联输出并联型拓扑普遍适用于高电压输入、低电压大电流输出的直流变换场景。在输入串联输出并联型直流变换系统中,为了提高系统的输出质量和控制性能,需要严格控制系统的输出电压以及各功率子模块的输出电感电流,同时为了保障系统的稳定性,需要维持系统中各功率子模块的传输功率均衡。在本文的大功率直流变换系统中,采用多模块输入串联输出并联型直流变换结构,其中功率子模块采用了双管正激式直流变换拓扑。根据输入串联输出并联型直流变换系统的特点,本文采用三环控制策略,包括系统输出电压控制外环、功率子模块输出电感电流控制内环以及功率子模块输入均压控制环。针对本文所设计的直流变换系统,首先,在单个功率子模块的小信号模型的基础上,建立了输入串联输出并联型直流变换系统的小信号模型,并推导了输入—输出传递函数矩阵。然后,详细阐述了系统所采用的调制和控制策略。在直流变换系统中,为了提高系统的输出质量,降低输出电流纹波,采用了交错移相调制策略;同时,为了提高系统的控制效果,本文采用了三环控制,为了进一步提高系统的控制性能,提高系统的响应速度,本文提出一种基于平均电感电流的无差拍控制方法。最后,通过仿真对本文的调制策略以及控制策略进行了验证。结合相关设计标准及要求,搭建了三模块输入串联输出并联型直流变换器实验原型机。首先,详细阐述了直流变换器中的硬件参数设计原理及方法。然后说明了系统主电路、控制电路、辅助电路、散热和故障处理及保护等设计的相关原则。最后,通过相关实验,得到了本文所设计的直流变换器实验原型机的实验波形和技术指标,验证了输入串联输出并联型直流变换器原型机及其调制策略、控制策略和设计方案的正确性、有效性和实用性。