单电感电流连续型推挽类拓扑的推衍和特性研究
为获得不同的输入输出电压关系，可采用四绕组变压器代替II类推挽单元中的两绕组变压器[15]，从而衍生出III类和IV类推挽单元，分别如图3(c)、3(d)所示。与I类推挽单元不同的是，II、III、IV类推挽单元的MOS管对称分布在变压器原副边，且其变压器的原副边并不固定，与导通MOS管相串联的绕组为原边。
2各类推挽单元的拓扑族
2.1I类推挽单元的拓扑族
根据推挽单元的不同，可以分别衍生出I、II、III和IV类推挽单元的拓扑族。下文对图2中的BuckCFPPC进行改进，根据推挽单元的不同，对改进后的电流连续型推挽拓扑的特性进行分析。在以下的分析中，变压器匝比定义为N=Np/Ns，Q1、Q2的占空比定义为d，Q3的占空比定义为d'，负载电流定义为iL。
为实现原副边非隔离，同时保证输入输出电流连续，将变压器副边中抽接至电源输入正端，负载与输入共地，即可得到拓扑I-A[14]，如图5(a)所示。与BuckCFPPC相比，该拓扑的输入电流并没有全部流经Q3，因此减小了损耗。该拓扑中Q1、Q2的占空比d固定为0.5，调节Q3的占空比d'实现对输出电压的控制。由于Q1、Q2占空比固定为0.5，因此拓扑I-A的输出电流为低纹波，但输入电流呈脉冲状，其中高值为(1+N)iL，低值为NiL，可见N越大，输入电流脉动越小。输入输出电压的关系为Uout/Uin=1+d'/N。
拓扑I-A中，为防止Q1、Q2均不导通时电感电流没有泄放回路，一般将Q1、Q2的占空比设置略大于0.5，此时输出电流有凹陷，电流纹波将增大，并且拓扑I-A开关管数量较多，功率密度较低。
为解决以上问题将拓扑I-A中的Q3一直导通，并把电感电流的续流方式改成通过二极管D3直接向负载续流，这样不仅减少了一只MOS管，还解如图5(b)所示，该拓扑通过控制Q1、Q2的占空比直接实现对输出电压的调节[7]。当Q1、Q2均不导通，电感电流直接通过二极管D3向负载续流，MOS管的电压应力为2Uout−Uin。电感电流也可通过变压器原边向负载续流，此时拓扑命名为I-C，如图5(c)所示，该拓扑MOS管的电压应力为Uout。拓扑I-B和I-C的输入电流不可能实现低纹波，而输出电流要实现低纹波必须要求N=1，此时输入电流呈脉冲状，且高值为2iL，低值为iL，输入输出电压关系满足Uout/Uin=1+2d。相比于拓扑I-C，拓扑I-B少用一只二极管，但MOS管的电压应力较大。