270V高压直流电源是飞机电源的趋势之一,直接采用该电源给数字电子控制器供电可能性极大。因此开展高可靠、高效率、小型化的270V高压DC/DC变换技术研究,是当前专业与项目都面临的迫切需求。为了达到变换器效率高、功率密度高、可靠性高、成本低的目的以及带大电容能力,本文选用LLC谐振变换器作为电路主拓扑,从多个方面展开细致研究。(一)在基本半桥LLC谐振变换器的原理特性分析的基础之上,分析了对称与非对称输出结构对多路输出LLC谐振变换器的影响,得出多路输出LLC谐振变换器能稳定工作的条件:非对称结构输出单元的功率需小于等于相应对称结构输出单元的功率。(二)对LLC谐振变换器进行小信号建模,在频率特性分析的基础之上,设计了补偿网络。(三)针对LLC谐振变换器启动、带大电容等需限流输出情况,在变换器特性分析的基础上,分析研究了两种限流输出方法。一种是开关控制电感方法;另一种是基于升频的并联电流环方法,首次用等效阻抗法推导出限制平均电流所需稳态开关频率,用相平面法推导出限制瞬态电流所需最高开关频率。(四)针对传统辅助源存在的体积重量大,EMI噪声干扰大,可靠性不高的问题,本文改进传统自启自供电方案,研究了损耗更小的可自动重启的启动电路。(五)对变换器进行损耗分析,将变换器中元器件的损耗分为两类,一类是与温度相关的损耗,另一类是与温度无关的损耗,计算各损耗理论值并作出变换器理论效率曲线,通过实验得出变换器实验效率曲线,最后指出提高效率的优化方向并从理论上加以验证。本文研制了350W 270V/28V直直变换器,最高效率达94.81%,功率密度达到2.3W/g、65.1W/in3。