在各类电力电子设备中,高频开关电源作为供电系统发挥着重要的作用。随着科学技术的不断发展,对高频开关电源的体积、可靠性、效率、容量等提出了更加严格的要求,也使得高频开关电源技术不断朝着高频化、集成化、智能化等方向创新、发展。因此,研究高效、高可靠性的整流电源对工业生产具有重要的意义。模块化装备具有便于容量扩展、所占体积小且功率密度大、成本低、通用性好等优点,所以越来越广泛应用在生产生活中。本文以两级式高频开关电源为研究对象,就前级PWM整流及后级DC-DC变换电路进行详细的研究及参数设计,具体工作如下:(1)首先对高频开关电源的的发展及研究现状进行了介绍,在分析和对比不同DC-DC结构的基础上,选取了本文系统采用的全桥拓扑结构;对于前级PWM整流器系统,简单分析了它的拓扑结构及工作原理,推导了PWM整流器在不平衡电网电压下的数学模型,并从功率角度上说明了直流侧电压2次纹波产生的机理。对于不平衡系统控制中关键的正、负序分量的提取,本文介绍了采用信号延迟法的工作原理。为了减小直流侧波动对后级DC-DC带来的不利影响,在两相同步旋转坐标系下,采取主动注入负序电流以改善直流侧电压质量的控制策略。在此基础上,就电压、电流双环控制的PI参数进行了设计。最后,通过仿真验证了控制方法的有效性。(2)针对后级DC-DC全桥变换器,首先详细分析了移相全桥零电压开关ZVS DC-DC(ZVSDC-DC)变换器的组成结构及工作原理,在此基础上,建立了移相全桥DC-DC变换器的小信号模型,得到了准确的从控制到输出电感电流的传递函数。然后,根据频率特性分析法,在开环传递函数的基础上,设计了双闭环PI控制的控制参数,并根据波特图分析了整个系统闭环反馈控制的性能;针对输入并联、输出并联的DC-DC并联系统进行了研究,采用一种改进自主均流的控制方式,改善了均流特性;为了顺利实现软开关技术,对谐振电感、电容进行了详细的参数设计。最后通过仿真验证了所提控制策略的有效性。(3)研制了单台额定功率为25kW的高频开关电源实验样机,并给出整个实验装置系统的主电路系统及控制系统设计方案,以及相应软件控制程序流程图。最后,在样机上进行了系统相关调试和实验,实验结果表明样机能够输出稳定低纹波的直流电压,从而验证了本文所做研究的有效性和实用价值。