随着无人机技术的不断发展,为使无人机能够携带更多有效负载,要求无人机电源系统体积更小、重量更轻、功率密度更高。LLC谐振变换器由于具备软开关特性好、效率高、易于磁集成等优点,被广泛应用于无人机电源系统。而变压器作为LLC谐振变换器中的关键器件,对其功率密度和性能有很大影响。与传统变压器相比,平面变压器体积小,参数一致性好,绕组结构灵活多样,符合电源系统发展要求,因此被广泛应用于LLC谐振变换器中。针对无人机电源系统设计要求,本文基于全桥LLC谐振变换器,对平面变压器的寄生参数、损耗、并联绕组布局方式以及磁集成方法等影响变压器性能和功率密度的关键问题进行了研究。首先,分析了平面变压器损耗、漏感和分布电容的提取方法,分别针对双绕组平面变压器和中心抽头平面变压器研究了四种并联绕组布局方式,通过理论和ANSYS Maxwell 2D软件仿真分析得到不同并联绕组布局方式对变压器损耗、漏感、绕组内分布电容以及原副边绕组间分布电容的影响,最终得到最优的绕组布局方式。其次,研究了平面矩阵变压器的磁集成方法,通过磁通抵消法将矩阵变压器的两个分离磁芯集成为单个磁芯,减小了磁芯的体积,提高了变压器的功率密度,并通过分析该矩阵变压器的绕组总损耗的计算方法,得到变压器单层绕组铜厚和绕组并联个数的最优解。此外,通过ANSYS Maxwell 3D仿真软件提取了该变压器的寄生参数,并通过Maxwell和Simplorer软件联合仿真,模拟该变压器在电路中的工作情况,得到了该变压器的损耗,验证了所设计变压器在损耗和寄生参数方面的合理性。最终搭建了一台输入70V～100V输出50V功率2k W的全桥LLC谐振变换器实验样机,并对其不同工况进行了验证。