随着用电设备的智能化信息化发展，电源作为动力核心也更加灵活多样，且偏向于大功率小型化。开关电源在各个领域以功率大、体积小、效率高等特点得到了广泛的应用。针对某些特殊场合，如水下机器人、航空航天、医疗卫生等领域，国内外学者做了许多研究来提高电源的效率。但还存在开关损耗大、回流功率高、输出电流纹波较大等问题。所以对大功率开关电源拓扑电路的研究具有十分重要的意义。  首先对国内外大功率开关电源的研究现状和发展趋势做了阐述。对目前大功率开关电源的应用领域进行了分析和总结，得到大功率开关电源拓扑电路的技术指标。对大功率开关电源的整体结构进行了分析和模块化设计。对各模块电路的常见结构进行了研究和对比。  其次设计了一种双向DC-DC变换器拓扑电路，采用新型氮化镓器件代替传统半导体开关管，降低了开关损耗；将交流侧的电感移到直流侧，电感电流将一直为正，消除了回流功率。优化了高频变压器的设计方法，将趋肤因子、邻近因子和小气隙参数引入到变压器设计当中，得到变压器高频工作状态下较为精准的漏感参数。  最后在拓扑电路设计的理论基础上，用MATLAB对其进行建模和仿真。通过对仿真波形的分析，证明了所设计的大功率开关电源拓扑电路的可以实现大功率输出，并且降低了开关损耗、回流功率和电流纹波。制作了一台30KW的实验室原型样机，进行试验验证，实验波形进一步说明了所设计大功率开关电源拓扑电路的有效性和可行性