双向直流变换器具有功率密度高、控制简单以及灵活性强等优势,在新能源发电、不间断供电系统和电动汽车等场合得到广泛应用。双向直流变换器有不同的拓扑结构和多种控制方式,各具优缺点,其中双向LLC谐振变换器因其效率高、具有良好的软开关特性和易于实现能量双向传输等优势被广泛使用,但该谐振变换器反向运行时存在归一化电压增益不大于1,即反向不能升压的问题。本文针对这一问题,提出了一种新型四元件谐振变换器,是在现存T-4型LLC的拓扑结构中增加一个辅助电容支路,利用LCC的特性改善了T-4型LLC的反向特性,在正反向运行时均可以实现升降压变换。本文以所提新型谐振变换器作为研究对象,着重分析其工作原理。采用基波等效法对所提新型谐振拓扑进行研究,得到其正反向电压增益公式和特性曲线,并通过分析各变量对电压增益的影响得到正反向运行时的电压增益特性,证明了所提谐振变换器正反向运行均可以实现升降压变换,具有宽电压范围特性。本文详细分析了所提谐振变换器正反向运行时的工作特性,探究了不同频率对软开关实现情况的影响,证实了所提谐振拓扑具有软开关特性。同时,根据电压增益特性曲线,完成了所提谐振变换器的参数设计。根据扩展描述函数法完成所提系统的时频分析,建立系统的小信号模型,采用单零点单极点补偿网络并运用脉冲频率调制控制策略完成闭环设计。在理论分析的基础上,对所提谐振变换器进行仿真验证,仿真结果表明在正反向运行时所提谐振变换器的归一化电压增益可以大于1,可以实现升压,进而搭建硬件电路进行实验,结果均表明所提新型谐振拓扑可以实现软开关,具有宽电压范围,证实了所提新型四元件谐振变换器的可行性。