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单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略，当输入电压发生扰动时，仅在一个周期内就可以实现控制目标。在简要分析单周期控制机理的基础上，提出了一种改进的单周期控制方法，并在ZVS全桥三电平直流电流源中验证了这种新颖的控制方法。基于单周期控制研制了一台3kVA的ZVS全桥三电平直流电流源实验样机：给出了设计实例和实验结果。实验结果表明，该变换器的控制方法简单、可靠且通用性强。