磁共振成像(MRI)是现代医学中最重要的影像诊断方法之一。匀场单元是提高MRI主磁场均匀性,进而提高图像分辨率的重要部件。匀场单元包括匀场放大器和匀场线圈,匀场放大器为匀场线圈提供驱动能量。目前,国内外市场上以1.5T的MRI系统为主,其匀场放大器是静态匀场放大器,不能在扫描过程中实时地对局部高阶磁场进行补偿。随着磁共振设备往高场(3.0T以上)方向发展,局部高阶磁场的畸变使磁共振成像的伪影变得越来越严重,市场上已有的静态匀场放大器由于不能同时满足高响应速度、高精度和低纹波的苛刻要求,无法对这种伪影进行有效的抑制。本论文正是抓住这一机遇,提出了一套动态匀场放大器的设计方法,并设计了一款动态匀场放大器,以便满足高场的应用,同时也为后续更深入的研究设计奠定基础。本论文通过对比研究的方法对功率拓扑结构和PWM算法进行研究,确定了满足应用的功率级拓扑及其对应的高效PWM算法。另外,由于动态匀场放大器对稳态精度和纹波要求非常苛刻,本论文还采用噪声分析的方法对反馈电路进行分析设计,并为功率级输出设计滤波器,以便达到性能的要求。本论文设计的动态匀场放大器是全数字式的,其硬件部分包括DSP控制板以及功率板。该匀场放大器以TI公司具有高分辨率PWM模块的TMS320F2808 DSP作为主控芯片,并通过外拓高精度ADC来实现全数字式的设计。相比于西门子已有的采用模拟器件搭建的静态匀场放大器,数字动态匀场放大器具有高抗干扰性和高可重复性等优点。经过理论与实验的反复验证和优化,并采用正确的测试方法,本论文最终完成了数字动态匀场放大器的设计。实验结果表明该动态匀场放大器的响应时间达到了0.5ms左右,相比原来静态匀场放大器120ms的响应时间,其响应速度提高了200百倍以上,且其稳态精度和电流纹波率均满足小于0.1%的要求,能基本满足高场MRI的应用。