本发明公开了一种级联全桥型多电平功率放大器装置损耗均衡优化控制方法，针对采用独立直流供电的级联全桥型多电平功率放大器，建立级联全桥多电平功率放大器输出连续数学方程，得到级联全桥多电平功率放大器输出离散数学方程；将当前时刻采样输出电流i与参考输出电流iref代入输出离散数学方程，获取级联全桥多电平功率放大器下一时刻最优输出电平Nopt；定义全桥子模块可靠投入系数λ，依据各个全桥子模块是否发生动作和功率放大器的输出电流大小，实时计算各个全桥子模块对应λ；对所有模块的λ进行排序，并从大到小依次选取|Nopt|个子模块共同输出最优电平Nopt。本发明既能够保证输出电流的快速跟踪又能实现各全桥子模块开关损耗均衡控制。