航天器电源是航天器的电力来源,在航天器完成深空探测、姿势调整等空间任务时,为系统提供能源,被称为航天器的心脏。隔离型DC/DC变换器在航天器电源中连接了高压直流母线和航天器直流负载,给两个电压等级提供电气隔离,对于航天器的安全运行具有重要意义。LLC谐振变换器具有EMC特性好、磁集成程度高和工作效率高等优点,适于用作航天器电源架构中的隔离型DC/DC变换器。目前针对LLC谐振变换器的应用仍存在以下问题:高频下不恰当的死区时间会对电路的工况造成影响,常根据经验值选取死区时间;小信号模型建立不够准确;在电路的启动阶段谐振网络和输出电压的超调较大,威胁电路的正常运行等。本文对LLC谐振变换器的死区分析、软启动优化和小信号建模进行了研究,完成的工作如下:以谐振频率作为分界点,将变换器的工作区域分为三部分。以时域典型波形作为对象,详细分析了电路在三个频率区域内的工作原理;然后取谐振电容电压和谐振电感电流为分析对象,推导了稳态下临界导通模式、电流断续模式和电流连续模式的状态轨迹;结合时域波形和状态轨迹,分析不同死区时间的选择对于变换器稳态工况造成的影响,给出设计死区时间的建议。针对变换器在启动过程中谐振网络的快速瞬态变化,导致出现较大的电压、电流应力和输出电压超调的现象,分析其在不同的启动策略下的状态轨迹,提出了一种软启动优化方案。通过预计算软启动过程,可以省去对电感电流的采样通路,同时也降低了数字控制器的计算速度要求,实现了软启动全程谐振电压、电流不超调,且输出电压平稳建立的效果。LLC谐振变换器由于具有动态特性复杂的谐振网络,PWM型变换器的建模方法不适用于建立其小信号模型。本文对现有的谐振类变换器的建模方式进行了调研,选用扩展描述函数法建立了所设计参数下的小信号模型,并根据电路的频率响应特性设计了额定工况下的线性补偿器,以实现稳态下的精度要求。为验证本文所提出的软启动优化方案的有效性和所设计补偿网络的控制精度,在PSIM软件上进行了软启动仿真和动态特性仿真,设计并搭建了实验样机进行方案的验证,仿真和实验结果均验证了本文所提方案的有效性。