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海洋可控源电磁探测法(Marine controlled source electromagnetic exploration，简称MCSEE)是海洋勘探电磁法中探测范围最大的一种勘探办法。作为海洋可控源电磁勘测系统的主要构成模块，海洋可控源电磁探测发射机主要完成将输入的工频交流电转化为大电流、频率可控的交流方波信号，通过输出偶极向海底发射电磁信号。本文对发射机中主功率DC/DC变换器进行了详细的分析、仿真和实验验证，对其中的拓扑选择、PWM控制策略选择、控制算法、软开关的实现、缓冲吸收以及箝位电路和H2桥IGBT电压冲击抑制方法进行了详细讨论。 首先，对海洋可控源电磁探测发射机电路进行了研究分析，对比了谐振变换器和脉宽调制软开关变换器的几种大功率变换器拓扑。分析了使用硬开关和软开关方式的优缺点，软开关方式可以提高变换器的效率、减小电磁干扰。因此确定了使用软开关的调制方式作为主功率变换器的控制方式。对比分析了几种数字PID控制算法，由于增量式PID的数字控制算法可控性好，其计算得到的是一个变化增量，而移相PWM全桥变换器控制方式就是利用移相角的大小来控制占空比，可以将二者完美结合，由此确定了主功率变换器拓扑结构采用移相全桥软开关方式控制。 接着，从理论上分析了发射机主功率变换器软开关实现过程，给出了实现软开关的条件，并通过Pspice仿真和台面实验的验证，证明了理论分析的正确性。由于在软开关实现的过程中谐振电感和高频整流二极管结电容产生谐振，导致二极管上产生较大的电压振荡，本文对比了几种缓冲吸收以及箝位电路，并通过仿真和实验验证，实验结果表明:Tr-Lag型全桥变换器结构可以实现对高频整流二极管电压进行箝位，因此很好地抑制了高频整流二极管上的电压振荡。 最后，介绍了用于H2桥的几种大功率IGBT冲击电压的吸收缓冲电路，本文又从输出逆变全桥的控制方式上对抑制IGBT冲击电压的方法进行了研究，通过实验对比发现本文提出的非同时开通关断(Non simultaneous turn-on and turn off，简称为NS TOTO)PWM驱动控制方式可以更好地抑制在IGBT开关时的冲击电压。然后对整个发射机的弱电控制电路进行了设计，确定了双DSP控制板作为整个发射机的控制核心，DSP采用工业级芯片TMS320F28335，提高了控制系统运行的安全性。利用SolidWorks对发射机样机的舱体进行了设计，搭建了发射机样机的实验平台。对发射机样机进行了开环实验和闭环实验，最后经过长时间的拷机测试，各项参数满足项目性能指标，输出功率达到65kW。实验结果表明，本文设计的海洋可控源电磁探测发射机的可行性，同时验证了本文提出的几个应用在海洋可控源电磁探测发射机的关键技术（软开关技术、移相PWM控制策略、增量式PID算法、Tr-Lag型箝位电路、H2桥IGBT冲击电压抑制）的正确性。