高频化、高功率密度、高效率、数字化是当今DC/DC直流变换器的发展趋势。相比于其他开关变换器,LLC谐振变换器具有较宽的输入输出电压调节范围,能够在全负载范围内实现开关管的ZVS,并且在大部分情况下实现整流二极管的ZCS,具有开关频率高、效率高、功率密度大、EMI噪声小等诸多优点。此外,LLC谐振变换器可以实现磁集成,进一步减小寄生参数的干扰和电源体积。近年来,碳化硅(SiC)器件因其优越的性能得到快速的发展,SiC MOSFET具有高耐压、低导通电阻、高频、耐高温、结电容小等诸多优点,可以使应用电路实现大功率、高密度、小型化。在此背景下,本文研究并设计了一款基于SiC MOSFET的数字式全桥LLC谐振变换器,将具有更高耐压的Si C MOSFET与全桥LLC谐振变换器有机结合,可大大提高LLC谐振变换器的输入电压。本文首先通过分析变换器的几种拓扑结构,确定全桥LLC谐振变换器作为本文的研究对象。接着,采用基波近似分析法(FHA)对变换器进行稳态建模,推导和分析了变换器的稳态直流增益特性。根据谐振网络阻抗特性和变换器工作原理,确定了LLC谐振变换器的最佳工作状态并详细分析该状态下的工作过程。在以上基础上,推导全桥LLC谐振变换器实现ZVS的条件并确定了谐振参数的取值步骤。然后,选择扩展函数描述法(EDC)对变换器进行小信号建模,得到小信号状态空间模型,利用伯德图对其进行传输特性和稳定性分析,确定引入PI控制器作为闭环系统补偿器。最后,在理论研究和设计的基础上,设计了整个变换器的硬件系统和软件系统。硬件系统部分主要包括磁性元件和SiC MOSFET驱动电路的设计以及功率器件的选型。软件系统部分主要介绍了隔离电源专用数字控制器UCD3138及其内部的PID补偿器的结构和实现,并给出了整个系统的控制实现结构图。最后,在Matlab/Simulink软件中对全桥LLC谐振变换器进行了仿真,同时制作了一台实验样机,仿真和实验结果验证了本文的理论研究和设计方法的正确性。