随着电力电子技术和功率器件的发展，人们对容量大、体积小的高频开关电源需求越来越迫切。采用三电平结构，可以有效降低开关管的电压应力，为大容量的实现提供了条件；采用软开关技术，可以显著减小开关损耗，为高频率的实现提供了条件。而采用IGBT的软开关三电平变换器，则可以进一步提高变换器的容量，同时具有频率高、体积小等优点。　　针对IGBT关断过程中存在的电流拖尾现象，以及基本三电平拓扑变压器副边存在的电压过冲和电压振荡现象，本文提出了改进型的零电压零电流三电平结构——具有双边无源辅助网络的零电压零电流(ZVZCS)三电平DC-DC变换器。该结构在基本拓扑的三电平桥臂侧和两电平桥臂侧分别加入了一个无源辅助网络，三电平桥臂侧的辅助变压器在续流阶段为主变压器原边电流回零提供了条件，两电平桥臂的谐振电感和钳位二极管有效地抑制了主变压器副边的电压过冲现象，为整流二极管提供了保护。本文详细分析了改进拓扑的工作原理、工作模态，以及辅助网络的工作特点，对电路参数进行了设计，并对电路进行了PSpice仿真，仿真结果初步验证了理论分析的正确性以及改进拓扑的可行性。　　为了能够进一步为变换器闭环系统的参数选择提供依据，并探索三电平DC-DC变换器系统中存在的混沌现象，基于凯莱-哈密尔顿定理建立了ZVZCS三电平变换器的精确离散模型，以电感的伏秒平衡原则为依据制定控制策略，并用Matlab对输出电压跟随参数变化的动态特性进行仿真，进而分析参数变化对变换器性能的影响。通过对工作在不连续模式下的BuckDC-DC变换器的混沌分析，证明了本文混沌分析方法的正确性。　　在理论分析和仿真研究的基础上，为了验证改进拓扑的实际工作性能，研制了一台36V/8A，开关频率为50kHz的实验样机。设计并制作了主电路、驱动电路、保护电路，以及基于TMS320F2812DSP的控制电路。实验结果表明改进拓扑能够实现功率管的零电压零电流开关，减小了开关损耗，并且消除了主变压器副边的电压过冲现象，验证了理论分析的正确性。实验样机各项性能指标良好，整机效率较高，达到了预期的设计指标。