随着我国轨道交通行业的快速发展,地铁成为人们日常生活中出行的重要交通工具之一。地铁牵引供电系统大多采用直流供电的方式,低压直流断路器是地铁牵引供电系统中唯一的分断元件,起着保护供电系统和其它设备的关键作用。定期对低压直流断路器进行的脱扣试验是保障地铁安全运行的有效方式,脱扣试验需要在短时间内对断路器输入额定电流十倍以上的短路电流以模拟轨道交通短路的工况,通过采集断路器分断的脱扣时间来验证其性能。脱扣试验对电源容量和输出电流上升率特性有着较高的要求,结合当前电源高频化、小型化和数字化的发展趋势,本文基于移相全桥变换器和DSP28335控制器研制了5000A/5V的单模块全桥变换器实验样机,详细给出了参数计算、器件选型和软硬件设计过程。实验证明样机可以满足低压直流断路器脱扣试验对电源的要求。在此基础上,本文进行了软开关技术的分析,提出了通过零电压开关(ZVS)技术对改进实验样机性能的方法,对移相全桥ZVS变换器的工作状态进行了详细分析并进行了参数设计,并通过Simulink仿真验证了参数设计的合理性。针对传统PID控制器难以满足非线性时变特性变换器动态特性的不足,采用分数阶PI~λD~μ控制器改善变换器的输出性能,通过自适应遗传算法对控制器参数进行了自整定,取得了优于手动调节的PID控制器的效果。为了达到脱扣实验的技术指标,分析了移相全桥ZVS变换器内部参数的选取对输出电流上升率的影响,对轨道交通行业中直流断路器脱扣试验电源的设计有一定的指导意义。