隔离型双向 DC/DC 变换器(Isolated Bidirectional DC/DC Converter,IBDC)因其具有功率双向流动、电压变换、电气隔离及控制简单等优点而被广泛应用。随着变换器在微网及储能系统、电动汽车及电力电子变压器等大功率场合的应用,其功率和电压等级都在不断提高,因此对其电压输出稳定性、效率等工作特性要求更高。对于当前广泛应用的双有源全桥拓扑(Dual Active Bridge,DAB),虽然在各方面优点突出,但无功环流问题仍然是阻碍其性能提高的重要因素。本文采用一种无无功环流的电流源型拓扑,研制了一台1500W、额定电压160V的隔离型双向DC/DC变换器实验样机,并针对样机工作原理、工作效率和控制策略展开分析研讨。本文结合开关管脉冲介绍了变换器每个开关周期的四个工作模态,阐述了变换器的工作原理。针对复杂的应用工况,提出基于这种电路结构的Buck-Boost拓展型拓扑,并给出两种拓扑的控制策略。仿真和实验结果表明所提拓扑没有无功环流、能够实现功率双向流动且所提控制策略可有效实现控制目标,并且Buck-Boost变换器可以实现两种工作模式的切换。为了搭建变换器的实验样机,设计了主回路的各元件参数。根据纹波要求计算了电容量与电感量,从磁芯、绕线匝数等方面设计了隔离变压器,并根据电压和电流条件选取了开关器件。考虑实际应用中的变压器漏感影响,给出了 RCD吸收回路设置方案,设计了吸收电容、电阻及二极管的具体参数。通过实验波形分析得出所设计的各元件参数满足设计要求,RCD吸收回路能够实现漏感能量的吸收,减小电压冲击。针对变换器的效率问题,根据各器件的工作特性分别建立了开关器件和磁性元件各部分损耗的数学模型;结合变换器的实际运行条件,具体分析开关管及磁性元件的损耗值,进而得到电路总损耗及效率;通过效率测试实验得到双向的效率曲线,二者的对比验证了损耗分析方法的正确性。为研究变换器在小信号扰动下的系统稳定性,根据等效Boost电路的开关平均模型及闭环控制框图,分别推导了单电流环和双闭环系统的闭环传递函数分析了各参数单独变化时的系统稳定性,并给出参数的选择范围。仿真验证了变换器各个参数变化对系统稳定性的影响,并通过实验证明了稳定性分析方法的有效性。