ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)以及未来聚变堆面临的主要任务之一就是减小在偏滤器靶板上面的局部热负荷，目前一个重要的研究方向就是增大刮削层的径向输运。借鉴在仿星器上磁岛偏滤器的思想，J-TEXT(Joint Texas Experimental Tokamak)托卡马克提出利用外加共振扰动场产生并控制边界磁岛结构，以期达到减小偏滤器靶板的局部热负荷的目的。为了使磁岛结构具备一定的动态调节能力，便于实验观察，设计的磁岛偏滤器电源需可以工作在直流情况下梯形波与脉冲波切换和低频情况下频率可调。具体的供电电源参数要求：输出电流为直流或交流正弦波、工作频率为0~100Hz；当频率为100Hz时，幅值±5000A，每隔5分钟运行1s；小型化和空间利用率程度高。
　　本文根据对磁岛偏滤器的物理要求，设计了一种低频脉冲大电流电源，由四个相同的模块并联，弥补单个开关器件耐流值的不足，每个模块主电路由三相全桥晶闸管整流电路、直流侧LC电路、H桥逆变电路和输出端滤波电路组成。采用载波移相正弦脉冲控制作为控制策略，其中，载波每个H桥依次移相45°，利用Labview语言，首先生成单相波形数组，依据“提前关断”的原则加入死区时间移相后在上位机完成波形的生成。
　　经过理论计算，对晶闸管，电容电感等主要器件参数设计并完成选型。针对感性负载低频变化时等效阻抗变化较大，易造成波形输出不稳定的难点，选择双闭环反馈，提高电源可靠性降低对负载的敏感度，同时设计均流PI控制器抑制环流，利用MATLAB/Simulink搭建了电路和反馈模型，验证了载波移相脉冲控制可以提高开关频率，均流PI控制器可以有效抑制环流，同时得到不同工况下满足条件的电流输出和参考电流改变后电源稳定性。
　　最后依据电源脉冲工作时间短且产热集中，先对变压器进行优化，通过仿真和计算得到所需变压器的容量，选择移相变压器经短时过载运行和对电路提前给母线充电减小变压器的体积；然后散热采用水冷方式，降低开关管工作起始温度，计算IGBT的温升并设计水冷板为并联流道结构。利用Icepak软件仿真流道距离表面为10mm，流速为8m/s时验证水冷板可以给开关器件较低的初始温度保证性能。针对电源布局，依据器件的安全距离设计了叠层母排，减小线路电感。并给出三种布局方式，基于选型、减少水冷管数量和连线数量提高电源的空间利用率，使得电源主体部分放在1200mm*1000mm*2200mm的机柜中，较同功率等级电源体积减小约1/2。本文为低频大电流电源的小型化和布局设计提供参考。