近年来,随着石油等化石能源的日益匮乏以及汽车尾气排放导致环境日益恶化等问题愈发严重,包括中国在内的世界各国相继出台了适用于本国国情的油耗法规,以实现对汽车油耗量的限制。在此背景下,能够实现节能减排目标的汽车48V电源系统成为当今的研究热点。汽车48V系统由原来12V电气网络和新型48V电气网络共同构成,双向DC-DC变换器作为连接两个网络的桥梁,对整个系统的体积、重量、成本以及性能都有非常大的影响。因此,如何综合考虑这些因素,设计一种性能优良且能够适用于汽车48V系统的双向DC-DC变换器就具有了很重要的现实意义。本文在查阅大量关于直流变换器和阻抗源网络结构文献的基础上,提出了一种新型双向准T源DC-DC变换器。首先,对变换器的拓扑结构进行了分析,分别从功率正向和反向传输两个方面来研究了变换器的工作原理、电压增益以及运行过程中各元件承受的电压和电流应力,在此基础上探讨了新型变换器电压增益与占空比和变比之间的关系并与传统双向DC-DC变换器的工作性能进行了比较;其次,运用状态空间平均法建立了变换器的小信号模型,并结合模型分析了元件参数对系统稳定性的影响,同时详细推导了变换器各元件参数的计算公式,并根据汽车48V系统的具体应用要求选取出相应元件型号;最后,利用Matlab/Simulink软件搭建仿真模型并制作了实验样机,仿真和实验结果共同验证了理论分析的正确性以及新型双向准T源DC-DC变换器在汽车48V系统里面的适用性。本文所研究的新型双向准T源DC-DC变换器可以通过变比和占空比两个维度来共同调节电压增益,具有升压能力强、调压范围广、体积小以及功率密度大等优点。此外,变换器在能量正向传输和反向传输两种工作状态中均能够保证输入电流连续,因此本电路输入电流纹波较小且具有优良的EMI特性,从而使电源的工作环境得到优化,符合汽车48V系统中的应用要求。