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摘要
四开关升降压(four-switch Buck-Boost，FSBB)变换器凭借其出色的软开关特性、宽范围调压能力、输入输出电压极性相同等优势被应用在数据中心供电架构中。然而，FSBB变换器软开关控制方式的多控制自由度特性，使得其控制策略复杂多变、增加了效率优化的难度。针对以上问题，本文研究并设计一种多模式高效控制策略，以提高FSBB变换器在全负载范围内的转换效率。论文首先在FSBB变换器零电压开通(zero voltage switch，ZVS)的基础上得到控制量的约束条件，并确定电感电流有效值最低时控制量的取值规则。然后构建FSBB变换器完整的损耗模型，以总损耗最低为目标，提出一种多模式的高效控制策略，并通过数据拟合的方式进行控制量的设计。最后在Simplis中仿真验证并制作一个300W的实验样机，测试结果表明：所设计的实验样机能在全输入、输出电压范围和全负载范围内实现较高的转换效率。其中最高峰值效率达到98.5%、最高平均效率达到97.93%，开关频率范围为500kHz-1MHz。
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