电力电子技术主要研究高效电能的变换与控制,与人们日常生活和工业生产息息相关,其中直流电源变换技术更是在人类的生产生活中发挥了无可替代的作用。为提高直流变换器输入电压等级,学者们提出多种解决方案,其中三电平直流变换器因其变压器原边开关器件承受的电压应力仅为输入电压的一半,在高输入电压直流变换领域受到了广泛的关注。为提高三电平直流变换器在高频率工作场合下的电能转换效率,改善开关器件软开关工作情况,本文提出窄占空比丢失ZVZCS三电平电路拓扑并对其展开研究。本文深入研究传统零电压型(ZVS)和传统零电压零电流型(ZVZCS)三电平直流变换器,分析这两种三电平电路拓扑的优点及所存在的问题,对比研究其开关器件软开关实现负载范围情况。针对原有三电平直流变换器存在的滞后桥臂开关器件不易实现软开关、输入电容电流不均衡、原边开关器件电流应力不均衡和变压器原副边占空比丢失情况严重等问题,提出一种窄占空比丢失零电压零电流(ZVZCS)三电平电路拓扑结构。本文提出一种窄占空比丢失ZVZCS三电平电路,该电路在原有的ZVS无钳位器件型三电平电路拓扑上增加两个辅助开关器件,辅助开关器件在功率传输阶段不流过电流,因而通态损耗极低,在辅助换流阶段可阻断反向电流实现开关器件的零电流关断。文中详细阐述该电路的工作原理,重点说明辅助开关器件对原边电流的钳位机理。文中分析该电路对占空比丢失的改善原因,指出由于原边电流在续流阶段被有效钳位,在相同的变压器漏感条件下,变压器原副边电压占空比丢失情况得到改善,可优化变换器的工作特性。文中还分析了新提出电路的其它优点,如均衡输入电容电流应力,均衡原边各开关器件电流应力等。在理论分析的基础上,本文对电路中所涉及的变压器、开关器件、整流二极管、隔直电容、输入电容、滤波电感和滤波电容等元器件进行详细的设计与选型,并对控制电路的软件与硬件部分的设计进行介绍。根据电路中各元器件的设计参数,本文通过PSIM软件搭建仿真电路,对仿真结果进行分析并验证所设计电路的理论可行性。在仿真结果的基础上,本文设计制作一台开关频率100kHz、输入电压400V、输出功率500W的实验样机并进行实验,针对实验结果与理论分析进行对比,验证所提出电路拓扑的正确性。