电能变换技术是电气工程领域研究的核心问题之一,电能变换技术的核心问题是变换器的拓扑结构和相应的控制策略。在原有的基本变换器基础之上寻求更高的转换效率、更低廉的生产成本以及可靠性更高的拓扑和控制方法是当今的研究热点。多电源模块输入串联输出并联(ISOP)组合系统作为一种性能优异的新型电源结构,近些年来备受科研工作者关注。鉴此,本文主要研究了隔离型双向全桥DC-DC变换器(Isolated Bidirectional full-bridge DC-DC converter,IBDC)的ISOP组合系统,包括多模块IBDC的ISOP拓扑结构以及三环移相控制策略,在保证系统稳定运行的同时改善系统功率均分的效果和动态响应特性。针对高压应用场所单体器件额定值不满足要求、效率低的问题,采用了隔离型双向全桥DC-DC变换器作为ISOP系统的基本单元,对单移相控制(SPS)与扩展移相控制(EPS)策略下IBDC的工作原理与工作过程进行研究,在此基础上进行数学建模分析,证明EPS控制策略下的IBDC功率调节更加灵活,开关器件应力更小,并利用MATLAB仿真验证,后求取软开关实现条件。对传统双环移相控制策略进行研究分析,针对其在ISOP参数不一致时子模块均衡效果差的问题提出了三环控制策略,并在传统三环控制策略中加入扩展移相环节,即三环移相控制;运用小信号分析对其扩展移相控制环节、输入均压环、输出电压环和电流内环进行设计,以此提高ISOP系统输入均压、输出均流的均衡效果及动态响应特性。针对以上研究内容,对ISOP变换器软硬件进行了设计,并在MATLAB仿真平台上搭建了基于三环扩展移相控制的ISOP系统仿真模型。在参数完全一致、输入电容不一致、变压器参数不一致和输入电压突变四种情况下,对ISOP系统进行仿真验证。仿真结果表明,文中设计的三环扩展移相控制下的ISOP系统具有优异的输入均压输出均流效果和良好的动态响应特性。