随着国内国际节能环保意识的增强,亟需更高效率的DC/DC变换器。LLC谐振变换器功率密度大、电磁干扰小、工作效率高,广泛应用于车载OBC、大功率充电桩、新能源发电等领域。在车载OBC和大功率充电桩的应用中,由于负载特性随着充电进程变化,LLC谐振变换器需要实现宽范围输出,但是现有一般LLC谐振变换器宽范围输出特性差,尤其难以实现轻载工况下高效稳定输出。同时,大功率充电桩和新能源发电中的DC/DC通常是高压输入大功率输出,而现有的全桥LLC不适用于高压输入且单个模块LLC变换器难以实现大功率输出。针对现有LLC谐振变换器高电压输入、宽范围和大功率输出存在的问题,本文提出以半桥三电平LLC谐振变换器为基本模块,多模块输入输出并联的拓扑结构,对半桥三电平LLC谐振变换器及其多模块并联系统进行研究。本文首先介绍了半桥三电平LLC谐振变换器混合控制策略下的基本工作原理,在此基础上建立变换器调频和移相工作模式下的等效电路,并分析推导了变换器混合控制策略下的理想直流增益特性。针对变换器在轻载时增益不再符合理想分析特性的问题,本文分析了寄生参数对变换器运行的影响,在考虑寄生参数的情况下建立了变换器的等效工作电路模型,然后分析了正常负载工作时谐振电流震荡、轻载工作时输出增益不可调节的原因,并提出了一种轻载变频间歇控制调压策略。针对单模块变换器难以实现大功率输出的问题,本文提出了变换器多模块输入输出并联(OPOP)的方式实现功率扩展,但是实际应用中存在着模块间并联严重不均流的问题。本文对两模块半桥三电平LLC变换器并联运行建立了模型,分析了并联运行时LLC模块间参数差异导致的不均流现象的原因,并进行仿真验证,并根据不同的应用场合,设计了基于下垂均流法和主从均流法的两种变换器并联运行方案,并进行了仿真验证。最后,本文介绍了两个单模块7.5KW的半桥三电平LLC谐振变换器试验平台,包括主回路参数设计、硬件电路设计和基于DSP的系统软件设计,并对本文提出的控制策略进行了实验验证。