در سال های اخیر، به منظور کاهش بحران انرژی و آلودگی محیط زیست، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر گسترش یافته است. این سیستم ها معمولا به دستگاه های ذخیره ساز انرژی و مبدل های DC-DC دوجهته نیاز دارند. مبدل های دوجهته به عنوان واسط بین باس DC و دستگاه های ذخیره ساز انرژی عمل می کنند و وظیفه مدیریت توان، تأمین سطح ولتاژ مورد نیاز، و حفظ سلامت المان های ذخیره ساز را از طریق کنترل جریان شارژ و دشارژ بر عهده دارند. علاوه براین، این مبدل ها با نسبت تبدیل ولتاژ زیاد، اختلاف ولتاژ بین سیستم ذخیره ساز و باس DC را تطبیق می دهند. در مواردی که ایزولاسیون و نسبت تبدیل ولتاژ زیاد مورد نیاز نباشد، مبدل های دوجهته نوع غیرایزوله به دلیل سادگی ساختار، هزینه و وزن کم و بازده زیادتر، کاربرد گسترده تری دارند. علاوه براین، به منظور کاهش ابعاد و وزن این مبدل ها و افزایش فرکانس کلیدزنی، از روش های کلیدزنی نرم به طور گسترده استفاده می شود. هدف اصلی این رساله، بررسی و تحلیل مبدل های DC-DC دوجهته غیرایزوله با قابلیت کلیدزنی نرم و توانایی افزایش/ کاهش نسبت تبدیل ولتاژ در دو جهت عملکرد می باشد. بنابراین، در این رساله ابتدا به بررسی نقاط قوت و ضعف انواع مبدل های دو جهته غیرایزوله ارائه شده، پرداخته می شود. در هر یک از این مبدل ها روش های کلیدزنی نرم و روش های مختلف افزایش نسبت تبدیل ولتاژ، مورد ارزیابی قرار گرفته اند. سپس، در راستای تحقق اهداف این پژوهش، سه ساختار پیشنهادی طراحی و مورد بررسی قرار گرفته اند. در مبدل پیشنهادی اول، یک DC-DC نوع غیرایزوله باک/ بوست با امکان کلیدزنی نرم ارائه شده است. در این مبدل، شرایط کلیدزنی نرم بدون نیاز به کلید یا هسته مغناطیسی اضافی فراهم گردیده و در تمامی شرایط بار و در هر دو جهت انتقال توان، کلیدزنی نرم برای تمامی المان های مبدل فراهم شده است. در ساختار پیشنهادی دوم، با استفاده از حداقل تعداد کلید، شرایط کلیدزنی نرم برای تمامی المان ها فراهم شده و نسبت تبدیل ولتاژ نیز با استفاده از روش سلف های تزویج شده در هر دو حالت عملکرد، افزایش یافته است. در مبدل پیشنهادی سوم، ضمن حفظ مزایای مبدل پیشنهادی اول، عملکرد بهینه تری از نظر نسبت تبدیل ولتاژ ارائه شده است. علاوه براین، در این مبدل با جذب انرژی ذخیره شده ناشی از سلف های تزویج شده، ساختار بهینه تری نسبت به مبدل پیشنهادی دوم ارائه می شود و از افزایش تنش ولتاژ کلیدها جلوگیری شده است. در هر سه ساختار پیشنهادی، از حداقل تعداد المان ها به منظور کاهش حجم، هزینه و افزایش بازده استفاده شده است. به منظور ارزیابی صحت تحلیل های تئوری، نمونه های آزمایشگاهی از هر سه ساختار پیاده سازی گردیده است که عملکرد مؤثر کلیدزنی نرم را با بازدهی حدود 97 برای هر سه مبدل نشان می دهند.