辅助供电系统是地铁车辆的重要组成部分,近年国内轨道交通行业发展势头迅猛,同时对辅助变流器的功率密度和效率提出了更高的要求,但是基于硅器件的传统辅助变流器很难在上述指标实现新的突破。碳化硅器件具有更高的开关速度和更小的开关损耗等电气特性,应用在地铁辅助变流器中可以大幅提高系统的功率密度和效率,有助于实现高效化、轻量化等发展目标。本研究围绕着设计一款基于全SiC器件的大功率辅助变流器样机展开工作,旨在优化系统拓扑结构、提高系统功率密度和效率,实现全SiC器件在辅助变流器中的成功应用。首先,为了将1700V的全SiC模块应用在输入电压为1500V的高压辅助变流器中,采用了输入串联输出并联(ISOP)的移相全桥结构来降低器件的电压应力,同时增大系统的输出能力。针对移相全桥变换器的工作特性,重点分析了整流二极管电压振荡的原理,采用了原边二极管钳位和副边RCD吸收的组合抑制方法;为了实现移相全桥变换器的软开关,建立了死区时间计算模型,并对不同死区时间下的软开关行为进行了分析,通过PSIM仿真平台验证了其合理性。其次,对ISOP组合变换器的控制策略进行了研究分析,针对当前控制策略复杂繁琐的特点,提出了输入均压双环解耦控制策略,降低了闭环控制器的设计难度,并引入输出电流最小纹波算法来保证输出电流时刻保持最小纹波,增大了控制策略的实用性,通过PSIM仿真平台完成了闭环仿真,验证了控制策略的可靠性和稳定性。最后,依据地铁列车整车设计提出辅助变流器系统的性能指标要求,对样机的硬件参数进行了设计,研制一款全SiC辅助变流器样机,利用前面提出的死区时间计算模型实现了系统的软开关,通过输入均压双环解耦控制策略完成了对ISOP系统输入均压和输出恒压的可靠控制,同时实现了输出电流纹波最小的控制目标。在输入电压1600V的条件下,70k W直流变换器的效率为95%,40k W辅助逆变器效率为99.18%,系统整体效率达到94%以上,完成辅助变流器样机研制和调试任务。