在轨道交通、直流微网、电动汽车等应用场合,存在设备供电电压在较大范围内波动的情况,这就要求作为供电装置的DC/DC变换器具有较宽的直流增益以满足宽输入电压范围的要求。本文针对上述应用场合提出一种双向DC/DC变换器,该变换器由四开关Buck-Boost变换器及CLLLC谐振变换器级联而成。为了减少开关管的数量,将两变换器进行桥臂复用,得到桥臂复用的四开关Buck-Boost+CLLLC级联双向DC/DC变换器,该变换器具有较宽的直流增益范围,适用于宽输入电压场合。同时该变换器可实现原副边所有开关管软开关,因此也适用于大功率场合。本文首先对四开关Buck-Boost电路展开分析,包括分析其工作原理、软开关控制方式、提高转换效率的方法。针对CLLLC电路,在介绍其工作过程的基础上,建立等效模型,探讨谐振参数对谐振频率的影响以及电路参数对直流增益范围的影响。在此基础上,将四开关Buck-Boost变换器与CLLLC谐振变换器进行级联,通过分析发现,级联后的变换器具有比上述两个变换器更宽的直流增益范围,因此更适用于宽电压输入场合。为了减少级联变换器中开关管数量,文中将四开关Buck-Boost变换器与CLLLC谐振变换器进行桥臂复用,得到桥臂复用的四开关Buck-Boost+CLLLC级联双向变换器。针对该变换器的同步整流控制方法,引入同步控制技术,文中对在该控制方式下谐振变换器的工作过程、直流增益表达式、控制方法展开讨论。谐振状态下,桥臂复用的级联变换器工作模态可分为8种,以能否实现所有开关管软开关为准则,对8种工作模态进行鉴别和组合,最终得到三种适用于该变换器的工作模态,文中重点对这三种工作模态展开分析,包括分析其功率传输特性、软开关范围以及控制方法等。最后,搭建一台高压侧电压变化范围为175-350V DC,低压侧电压为24V DC的实验样机,为了更清晰地说明本文所提桥臂复用的级联变换器设计方法,文中给出功率级器件的设计过程。实验结果证明了本文所提控制方法的可行性以及理论分析的正确性。