随着网络和信息技术的快速发展和成熟应用，网络数据中心的供电技术已成为重要研究课题之一。基于DC-DC变换器的高压直流供电系统具有高可靠性、高功率密度的优点，己成为数据中心供电系统的首选方案。本文主要研究数据中心高压直流供电系统中的半桥三电平(HB TL)DC-DC变换器的电路拓扑及其控制策略。　　针对传统半桥三电平DC-DC变换器存在的不足，对电路拓扑进行了改进，加入了RCD箝位电路，抑制了变压器副边二极管反向恢复所引起的原边电压冲击。详细分析了改进半桥三电平DC-DC变换器的工作原理，建立了改进型半桥三电平DC-DC变换器的数学模型，给出了采用恒压限流及恒流限压控制策略的控制系统结构，并对系统关键控制环路参数进行了设计。　　分析了滞后管零电压开关(ZVS)的实现条件，给出了最优滞后时间与输入电压、输出电流之间的非线性映射关系。提出了一种基于效率优化的控制策略，针对效率优化策略存在的寻优范围过大问题，提出了基于神经网络的离线控制策略。建立了改进型半桥三电平DC-DC变换器的系统仿真模型，仿真结果表明了基于效率优化的控制策略的有效性。　　设计开发了一台5kW、±400V输入、200～300VDC可调输出的改进型半桥三电平DC-DC变换器样机，给出了功率MOSFET、功率二极管、滤波电路参数的设计计算方法以及控制保护系统的工作流程。在实验平台上开展了相关试验，结果表明，改进型半桥三电平DC-DC变换器实现了高压直流供电系统所要求的基本功能，电路参数设计与控制策略是正确有效的。