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能源问题是当今社会发展的瓶颈,如何通过新技术手段实现电能的高效利用是目前的研究重点。为解决这一问题,光伏和潮汐等清洁电源受到广泛关注,受自然因素的影响,其输出电压具有不连续、稳定性差、利用率低的特点,因此有必要研究适用于该应用领域的DC/DC变换器。LLC谐振变换器是一种应用广泛的DC/DC变换器,目前宽输入范围LLC谐振变换器的问题主要有:拓扑结构复杂、调频范围过宽、输入范围不够宽。此外,相较于传统的模拟控制技术,数字控制技术具有灵活性高,精准度好,可控性强,控制算法多样高效等特点。基于以上原因,本文提出一种适用于宽输入电压范围的新型LLC拓扑结构,采用变频控制,可根据不同的输入电压范围,调整电路结构,优化系统性能。论文的主要工作如下:(1)详细阐述新型LLC变换器的拓扑结构及工作原理。该电路包含全桥LLC子拓扑和三电平LLC子拓扑,文中分别分析了这两种电路的工作原理及结构切换方法。利用基波分析法对拓扑电路进行数学建模,推导其增益特性和工作区域,从理论上证明了新型LLC拓扑结构适用于宽输入电压场合。(2)变换器主电路设计。选择MOSFET作为主功率开关器件,副边整流选择单相桥式全控整流电路,计算并分析主开关器件的电压电流应力及寄生参数,选择合适的高频开关器件;计算谐振电容在工作周期内的充放电时间以及电压应力,合理选择谐振电容的容值;研究高频变压器的设计与制作方法,将谐振电感集成到变压器中有效减小了变换器体积,提高功率密度,同时通过优化变压器绕制工艺,有效减小寄生参数;自主设计基于脉冲隔离变压器的驱动电路,解决驱动波形杂波干扰、驱动延迟等问题。(3)变换器的控制系统设计。基于DSPF28335进行控制系统设计,详细分析F28335的片内资源,描述时钟初始化、PWM初始化、ADC初始化等设计细节,设计PI控制系统流程及软件控制框架。(4)电路仿真及实验。基于理论分析结果,利用PSIM仿真软件搭建仿真电路,对电路在全输入范围内的工作特性进行仿真,通过模拟变频控制实现了对输出电压的稳定控制。最后,依据理论分析和仿真结果,搭建500W实验样机,通过实验得出,在100V-600V的输入电压范围内,输出为48V/10.4A,满载效率最高可达92%,在宽输入条件下能够实现开关器件零电压导通以及整流二极管零电流关断,通过变频控制,能够稳定地控制输出电压,控制精度高,动态性能良好。