分布式可再生能源通过直流微网系统接入，可大幅提升其自身消纳率和利用率，并为大电网适时提供一定电压支撑。另外，直流微网架构还有利于信息通讯设备、电动汽车、智能家用电器等各类直流负荷的高效接入和灵活管理。然而，随着直流用电等级的低压化趋势，其中的关键性接口电路——直流变换器在低压大电流应用场合下的变换性能值得人们密切关注。在此研究背景下，本文提出了一种含增益零点的双电容-电感-变压器(Dual-Capacitor-Inductor-Transformer，D-CLT)多谐振软开关直流变换器拓扑，提出一种改进型等效建模分析方法，可提高电压增益的建模和计算精度并用于指导参数设计。另外，研究了相应的磁集成设计方法，实现了所提变换器高频、高效以及紧凑化的发展目标。本文的主要工作包括：
　　(1)提出了含增益零点的多谐振型直流变换器拓扑的衍生方法。分析了典型LLC谐振变换器电压增益的内在局限性，通过构造独特的陷波器结构以实现增益零点，并结合双变压器结构推演出含增益零点的多谐振腔单元，使得变换器获得了灵活的电压调节能力和内在的过流保护功能，由此得到了一族含增益零点的多谐振型直流变换器拓扑。
　　(2)提出了一种D-CLT型多谐振软开关直流变换器拓扑，利用陷波器结构获得了增益零点。通过额外增加一个高频变压器，变换器可同时实现基波和三次谐波有功功率的有效传递，减小了谐振腔内的无功环流，提高了变换器的效率。此外，提出了一种适用于多谐振型直流变换器的改进型等效建模分析方法。与传统基波等效分析法相比，该方法不仅考虑了高次谐波分量的影响，同时还考虑了非线性输出单元中电压和电流的相角差，由此提高了变换器电压增益的计算精度。最后，针对所研究的含有多个谐振元件的多谐振型直流变换器，提出了一种简便实用的参数设计方法，同时考虑多谐振腔内谐振电容的电压应力，进一步降低了器件选型的难度和系统成本。仿真结果验证了所提设计方法的合理性和可行性。
　　(3)提出了一种适用于多谐振型直流变换器的磁集成方法，根据磁通抵消原理，通过合理分布绕组的绕线方式，将高变比的变压器先拆分后合成，得到了一种新型矩阵变压器结构。同时，绕组采用四层印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)结构，降低了制造成本。另外，建立了变压器的数学模型和T型等效电路，从数学表达式上推导并归纳出磁集成设计方案的可行性和优势所在。进一步地，通过将两个分立的变压器集成到一个“U-I-U”型磁芯结构中，有效减小了总的磁件体积和磁芯损耗。最后，通过搭建有限元仿真模型和建立磁件损耗对比模型，从理论上验证了所提磁集成设计方案的可行性。
　　(4)搭建了多谐振型直流变换器实验样机，并进行了相关对比实验。首先，在验证所提多谐振变换器具有内在过流保护能力的基础上，同时验证了其具备在全开关频率范围内传递基波和三次谐波有功功率的能力。其次，针对所提变换器在采用磁集成方案前后展开对比实验，实验结果验证了所提磁集成方案的正确性，同时变换器也能实现全负载范围内较高的转换效率。