为了应对越发严峻的能源危机和环境危机,发展可再生新能源已经成为世界各国的当务之急,中国作为世界上最大的发展中国家、最大的能源需求国,对可再生新能源的利用更加重视。新能源的发展对电网提出了更高的要求,传统的交流电网在面对大规模高比例接入的新能源时存在一系列问题,新兴的直流输配电网则能够较好地适应新能源,可作为最有应用前景的新能源接口。直流变压器作为直流配电网中的核心装置,其性能优劣直接影响直流电网的发展,正引起学术界和产业界的广泛关注。为了适应中低压直流配电网,直流变压器往往通过采用不同的拓扑结构来解决目前功率半导体器件电压电流应力不足的问题,目前应用较为广泛的是功率单元级联型结构和模块化多电平结构,两种结构在实际应用中也存在问题:(1)功率模块单元级联型结构需要更好的均压均流方案;(2)模块化多电平结构的拓扑形式和控制方法尚不完善。本文针对这两个问题开展了研究。针对功率模块单元级联型结构的均压均流问题,本文具体以输入并联输出串联(IPOS)的级联型LLC谐振变换器为分析对象,首先从变换器的效率优化出发提出了对级联型变换器的多个隔离变压器可采用磁集成方案来减小变压器磁芯,提高变压器的窗口利用率,同时实现输出均压;之后对于级联型LLC谐振型变换器中存在的均流问题展开探讨,分析了电流不均现象产生的原因,并分别从模块间均流和模块内均流两方面提出了解决方案,在不增加控制复杂度的前提下能够提升变换器的均流性能,最后通过仿真和实验对所提出的变压器磁集成和均流策略进行了验证。针对目前模块化多电平结构的拓扑形式和控制方法尚不完善的研究现状,本文提出了一种新的模块化多电平谐振型(MMR)DC/DC变换器拓扑,并对拓扑的工作原理、调制方式、子模块均压原理进行了分析。所提出的拓扑结合了MMC和LLC谐振变换器的优势,在相应调制方式下能够适应宽范围的输入/输出电压要求,同时保持变换器较小范围的频率变化。之后针对MMR变换器启动过程中存在的问题提出了一种高压启动策略。总结了MMR的特点及优势,最后通过仿真和实验对所提出拓扑的工作方式和实用性进行了验证。