امروزه با پیشرفت تکنولوژی، نیاز به مبدل های بسیار کاهنده در زمینه هایی چون شارژرهای باتری، جوش الکتریکی، مبدل های اصلاح ضریب توان، ماژول های تنظیم ولتاژ، سیستم های مخابراتی، خودروهای برقی و منابع تغذیه بدون وقفه به شدت احساس می شود. ساختار پای مبدل های کاهنده، مبدل باک مرسوم است که به دلیل دارا بودن ساختار و عملکرد ساده، برای ایجاد ولتاژی کمتر از ولتاژ ورودی، در اغلب زمینه ها بسیار مورد توجه قرارگرفته است. در مواردی که به بهر ولتاژ بسیار کمتری نیاز است، مبدل باک پایه به عنوان مبدل ولتاژ بسیار کاهنده دارای محدودیت هایی از جمله ضریب وظیفة باریک، تنش ولتاژ بالای قطعات نیمه هادی، نوسان زیاد جریان و بازده کم است. ضریب وظیف کوچک، تأثیرات منفی بر روی بازده و عملکرد دینامیکی مبدل باک دارد و سبب افزایش حساسیت ولتاژ خروجی به تغییرات ضریب وظیفه و در نتیجه پیچیده شدن کنترل و مدار راه انداز گیت می شود. مشکل دیگر ضریب وظیفة کوچک این است که سبب بزرگ شدن جریان مؤثر کلید اصلی شده و درنتیجه، به خصوص زمانی که ولتاژ ورودی و تنش ولتاژ کلید بالاست، سبب افزایش تلفات هدایتی می گردد. ساختار مبدل های بسیارکاهنده را می توان به دو دستة مبدل های ایزوله و غیرایزوله تقسیم نمود. در شرایطی که ایزولاسیون ورودی و خروجی لازم نیست، به دلیل هزینه، حجم و تلفات مسی زیاد و پیچیده شدن اندازه گیری ولتاژ خروجی برای فیدبک در مبدل های ایزوله، ساختارهای غیرایزوله به دلیل سادگی ساختار، مورد توجه قرار دارند. مبدل های بسیار کاهند غیرایزوله را می توان به چند دسته از قبیل مبدل های آبشاری، درجه دو، با سلف سروسط، خازن کلیدزنی شده، سلف کلیدزنی شده، سلف تزویج شده، چند سطحی و مبدل باک با واحد های کلیدزنی سه وضعیتی، تقسیم نمود. در این رساله، در مورد مزایا و معایب هر یک از روش های کاهش بهرة ذکرشده، بصورت مفصل بحث شده است.
پس از بررسی روش های کاهش بهره و با توجه به مزایا و معایب هر یک، هدف آن است که ساختاری بسیار کاهنده، غیرایزوله با تعداد کم اجزاء در مقایسه با مبدل های موجود، با تلفات کم، چگالی توان بزرگ، پیچیدگی کم مداری و کنترلی ارائه شود. بنابر اهداف ذکرشده، در ابتدا، ساختار مبدل بسیارکاهنده با کلیدزنی نرم و مبتنی بر سلف تزویج شده ارائه شده است که در ساختار خود تنها از یک کلید با شرایط کلیدزنی نرم تحت جریان صفر در زمان روشن شدن و تحت ولتاژ صفر در زمان خاموش شدن و یک یکسوساز سنکرون خودراه انداز با کلیدزنی نرم تحت ولتاژ صفر، بهره برده است. این مبدل ساختار و کنترلی ساده شامل تعداد کم اجزاء را دارا بوده که در نتیجه از پیچیدگی، افزایش حجم و وزن مبدل جلوگیری شده است. ساختار مبدل دارای زمین مشترک، بدون نیاز به راه انداز گیت ایزوله و مناسب برای محدودة وسیع ولتاژ ورودی است. در ساختار ارائه شده، مسئله ی ایجاد پرش ولتاژ دو سر کلید ناشی از انرژی ذخیره شده در سلف نشتی که در مبدل های بسیار کاهنده مبتنی بر سلف تزویج شده وجود دارد بصورت عمده ای بر طرف شده است. علاوه بر این، انرژی ذخیره شده در مدار کمکی بکاررفته در ساختار بسیارکاهنده پیشنهادی اول، در نهایت به خروجی مدار منتقل می شود. ایجاد شرایط کلیدزنی نرم، علاوه بر افزایش بازده، امکان افزایش فرکانس و در نتیجه کاهش بیشتر حجم و وزن مدار را به همراه داشته است و دارا بودن یک کلید سبب کاهش هزینه، تلفات، حجم مدار و پیچیدگی کنترل می گردد. مسئله موجود در ساختار بسیارکاهندة پیشنهادی اول، تلفات خازنی زمان روشن شدن تنها کلید این مبدل، به دلیل شرایط کلیدزنی نرم تحت جریان صفر است به همین دلیل در ساختار ارائه شدة بسیارکاهندة دوم، شرایط کلیدزنی نرم تحت ولتاژ صفر، در ازاء استفاده از کلید کمکی بطور کامل در زمان روشن و خاموش شدن برای کلید اصلی فراهم شده است. مدار کمکی بکاررفته در ساختار پیشنهادی دوم تنها از یک کلید کمکی، سلف و خازن دو سر کلید اصلی تشکیل شده اما سلف مدار کمکی بصورت تزویج شده با سلف های مؤثر در کاهش بهره بکارگرفته شده است. بنابراین نیازی به افزودن هستة مغناطیسی دیگری نبوده و در نتیجه از افزایش حجم، وزن و هزینة مدار جلوگیری شده است. علاوه براین، ساختار دوجهته ای از مبدل پیشنهادی دوم با حفظ ویژگی کلیدزنی نرم نیز ارائه و بررسی شده است. دو ساختار اول جزء مبدل های بسیار کاهنده دسته بندی می شوند اما ساختار پیشنهادی سوم، مبدل فوق کاهنده از دسته مبدل های درجه دو بوده که علاوه بر ایجاد بهر ولتاژ بسیار کم، شرایط کلیدزنی نرم تحت ولتاژ صفر در زمان روشن و خاموش شدن تک کلید اصلی در این مبدل برقرار شده است. در نهایت چهار ساختار مبدل های بسیارکاهند در هم تنیده، به جهت فراهم آوردن امکان افزایش توان نسبت به ساختارهای تک فاز پیشنهادی، ارائه شده است. با تمرکز بر