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摘要
非反向Buck-Boost变换器在可再生能源发电系统、储能系统等电压变化范围较宽的场合得到广泛应用。传统四边形控制方法，能实现非反向Buck-Boost变换器各开关管的ZVS，但存在如下问题：1）大的电感电流引起的较大的导通损耗；2）各模式之间切换引起的输出电压波动；3）需要离线预先计算，使用多维查找表和线性插值法，无在线检测实时计算的闭环，整体控制复杂。该文提出的多模式定频双向ZVS充放电控制策略，解决了以上3个问题。首先，提出多模式定频ZVS恒压放电控制策略，不需要添加任何额外的有源或无源器件，通过将整个宽输入电压范围分成3个模式，并独立分析每个模式的特点，可增加控制条件以简化计算过程，同时实现各模式的在线实时恒压闭环和通态损耗最小ZVS。无需使用多维查找表和线性插值法，整体控制简单容易实现。其次，提出多模式平滑切换控制策略，可保证在模式切换时各开关管占空比跳变前后，闭环输出始终保持稳定。然后，提出多模式定频ZVS恒流充电控制策略，实现了非反向Buck-Boost变换器的双向ZVS充放电控制。最后，给出各模式区间划分的理论依据和电感参数的计算原理，并搭建500 W的实验样机验证了所提出方案的有效性。
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