当前大功率直流电源技术发展迅速，而苛刻的工业化需求仍不断地增强对电源产品高性能的依赖。比如在使用泡生法工艺生长蓝宝石晶体的过程中，大功率电源的输出精度达不到要求而使得蓝宝石成品品质不高；电源在正常工作中给网侧输入端带来大量谐波，网侧功率因数较低；低效率的功率转换过程浪费了较多电能等，所有这些现象都不符合绿色环保经济的要求。本研究课题以输出功率100kW、电压12.5V、电流8000A、满载功率因数0.97、输出电流纹波0.1%、效率93%等为指标，设计了采用三组单相电路合成主电源电路、单控制器的功率系统。三相功率合成技术的使用有效地提高了整个电源系统的功率因数，也降低了大功率场合对功率器件的电压电流应力的要求。所选择的移相全桥ZVZCS PWM变换电路具有开关频率恒定、软开关范围宽等优势，电路中所有功率管都实现了软开关。倍流整流电路的使用有助于滤波电感的小型化设计以及输出电流的高精度。本文采用全桥ZVZCSPWM变换器，给出`了相应的元器件选择依据。高频变压器的设计使用了超微晶材料磁芯，通过合理的制作工艺而有效地减少变压器损耗。电源控制系统使用TI的TMS320F28335控制芯片为核心，详细分析了控制内核、程序流程以及移相控制策略；设计了基于该款控制芯片的IGBT驱动电路、检测电路和保护电路等。在理论研究完成的基础上，利用Pspice电力电子仿真软件对单相电源系统进行了仿真并得出相应的仿真波形。与此同时，搭建了该电源系统的实验样机，测量结果表明本课题项目的正确性以及实用性。