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随着化石能源的不断紧缺和环境污染的日益加剧,太阳能和燃料电池等可再生能源,因其具有清洁、无污染以及应用灵活等优点,在分布式发电系统中越来越受到人们的重视。太阳能和燃料电池等可再生能源的输出通常为直流电,具有输出电压较低、变化范围较宽等特点。传统的电压源直流变换器,存在输入电流脉动大,在宽输入和高升压比的场合整流二极管的电压应力高等问题,而传统的电流源直流变换器,存在输出电流脉动大,功率开关管关断时变压器漏感引起的电压尖峰大,限制了它在宽输入电压场合的应用等问题,因此,研究适合低压宽输入直流变换器有着重要的现实意义。本文提出一种适合低压宽输入的推挽正激三电平(Push-Pull Forward Three-Level,PPF TL)直直变换器。该变换器可工作在三电平和两电平两种工作模式下,具有输入、输出电流脉动小,整流二极管电压应力低等特点,适合应用在低压宽输入的场合。分析了PPF TL直直变换器的工作原理,对电路中开关管的实际工作波形进行具体的讨论。根据0电平,1/2电平和1电平三种模态下的等效电路,对所提变换器进行了小信号建模。对变换器主电路中的变压器、输出滤波电感、输出滤波电容、输入分压电容、MOS管以及副边整流二极管等参数进行了设计和选取;详述了变换器的控制策略,给出了控制电路中输出电压控制回路、电流限制控制回路和输入电压前馈回路的具体设计方案。通过对MOS管、整流二极管、变压器以及输出滤波电感的损耗分析计算,得出了不同输入电压和输出功率下变换器的效率曲线,将变换器的性能进行对比分析,提出了改进措施。对PPF TL直直变换器进行Saber仿真,搭建了一台500W PPF TL直直变换器的原理样机,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。