由于三电平直流变换器可以降低开关管的电压应力，非常适用于高输入电压和中大功率的应用场合，近年来吸引了许多学者的兴趣。论文将基本三电平单元应用到所有的直流变换器中，得到了所有直流变换器的三电平拓扑。同时根据本系列三电平直流变换器输入输出不共地的缺点，引入隔直容的概念，推导出一族输入输出共地的三电平直流变换器，使三电平直流变换器的研究走向系统化。这些变换器除了可以降低变换器开关管电压应力外，部分变换器还可以在输出滤波器上得到三电平电压波形，大大减小了滤波器的大小。根据三电平直流变换器中存在的不均压问题，本文提出了均压问题的解决方案，此方案不仅适用Buck三电平变换器，同时输入输出共地的Buck三电平直流变换器，只是控制对象不同。 本文以Buck三电平变换器和输入输出共地的Buck三电平变换器为例作了细致的分析。Buck三电平变换器具有将开关管电压应力减小一半，大大改善输出滤波器工作条件的优势。论文详细分析它的工作原理、参数设计和外特性。输入输出共地的Buck三电平变换器在保留Buck三电平变换器的所有优点的基础上，实现了输入输出共地。在这些变换器中，如果采用适当的控制方案，除了可以降低变换器开关管电压应力外，部分变换器还可以在输出滤波器上得到三电平电压波形，大大改善了滤波器的工作条件。 本文以设计参数相同的两个1000W的原理样机对Buck三电平变换器和输入输出共地的Buck三电平变换器进行验证，详细分析两个变换器的工作原理、参数设计、控制方案，并进行实验验证。