مبدل های DC/DC ایزوله دارای کاربردهای فراوانی در اتصال منابع انرژی های تجدید پذیر مانند سلول های خورشیدی و پیل های سوختی به بار الکتریکی مجزا و یا اتصال به شبکه از طریق اینورتر پیدا کرده اند. ولتاژ DC تولیدی توسط منابع انرژی های تجدید پذیر به علت شرایط محیطی دارای تغییرات زیادی است و بنابراین باید ولتاژ خروجی مورد نیاز توسط سیستم های کنترلی تثبیت شود تا مقدار آن علیرغم تغییرات بار و یا ولتاژ ورودی ثابت بماند. جهت طراحی سیستم کنترلی و جبران سازها باید مبدل توسط روش های مناسب مدل سازی شده و به صورت توابع تبدیل مناسب دربیاید. بنابراین مدل سازی صحیح یک مبدل از اهمیت فزایندهای برخوردار است.
شماتیک کلی مدار یک مبدل DC-DC در شکل 1 نشان داده شده است در این سیستم هدف کنترلی تنظیم ولتاژ خروجی برای یک دامنه تعریف شده از ولتاژها و همچنین جریان بار می باشد. این هدف بوسیله انتخاب مناسبی از 𝑑1 و 𝑑2 حاصل می شود. این دو پارامتر سیکل های وظیفه مربوط به شاخه های Buck و Boost در مبدل است. با انتخاب مناسبی از این دو پارامتر سوئیچ های S1 و S2 در زمان مناسب، عمل می کنند. xl و xc به ترتیب نشان دهنده راکتانس سلفی و خازنی هستند. rl و rc مقاومت های پارازیتی بوده که مدل کننده تلفات در سیم پیچی هستند و به صورت سری در مدار قرار گرفته اند. Vs ولتاژ منبع تغذیه DC است و بار بوسیله یک منبع جریان مستقل در نظر گرفته شده است که از آن جریان i0 عبور می کند. انتخاب منبع جریان مستقل به عنوان بار به جای یک مقاومت ارائه عمومی تری از مساله را بیان خواهد کرد.
مبدل های DC-DC ایزوله، مدارهایی را سوئيچ می كنند كه توان را از ورودی DC به یک بار منتقل می كند. به علت وزن سبک، اندازه جمع و جور،راندمان و قابليت اطمينان شان در تنوع گسترده ای از كاربردها مورد استفاده قرار می گيرند. به بيان دقيق تر، آن ها تکنولوژی تواناسازی را در منابع تغذیه كامپيوتر، شارژرهای باطری، درایو موتور DC سرعت متغير و كاربردهای حساس و مشکل پزشکی و هوا فضا تشکيل می دهند. آناليز و طراحی آنها در هر دو شرایط حلقه باز و بسته توجه محققان بسياری را به خود جلب كرده است كه در این بين كنترل آن ها، هم در بخش تحقيقاتی و هم صنعتی، مورد توجه خاص قرار گرفته است. به علت این كه ولتاژ DC در ورودی، تنظيم نشده است (برای مثال شکل موج خروجی یکسو كننده را در نظر بگيرید) و خروجی در طول زمان با تغيير بار خواهان تغيير است، لذا هدف این است كه به تنظيم ولتاژ خروجی در حضور ولتاژ ورودی و تغييرات بار خروجی دست یابيم.
به طور كلی، این مبدل ها سه مد كاری مختلف را بيان می كنند كه هر مد با یک قانون دیناميکی زمان پيوسته خطی )متفاوت( مرتبط است. علاوه بر این، قيودی وجود دارد كه از توپولوژی مبدل ناشی می شود. به ویژه، متغير دستکاری شده )سيکل وظيفه( كه بين صفر و یک مقيد است و در مد جریان گسسته، جریان سلف به مقداری غيرمنفی محدود است. قيود اضافی به عنوان سنجش های ایمنی تحميل می شوند، مانند محدود كردن جریان یا راه اندازی نرم. تغيرات ناخالصی كه از تغيرات ولتاژ ورودی و بار خروجی و هم چنين عدم قطعيت مدل و سيستم، در نقطه كار ناشی می شود، مسئله كنترل را پيچيده تر می سازند.
شيوه استاندارد برای مدل سازی مبدل های DC-DC ایزوله روش متوسط گيری فضای حالت، است كه در این روش به منظور كنار زدن مشکلاتی كه بوسيله ماهيت هيبریدی )دوگانه( سيستم ایجاد می شود، مدل زمان پيوسته متوسطی به دست می آید كه از سيکل وظيفه به عنوان یک ورودی استفاده می كند و دیناميک سيستم را توصيف می كند. این كار بر اساس این فرضيه اصولی انجام گرفته كه دوره سوئيچينگ به مراتب از ثابت زمانی )زمان قطع( طبقه فيلترینگ پایين گذر كوچک تر است. به علت وجود عبارت های ضربی كه در آن متغيرهای حالت )جریان سلف و ولتاژ خازن( و سيکل وظيفه درگير می شوند، نتيجه این روش هم چنان مدلی غيرخطی است.
