近年来,电动汽车在我国得到迅速发展的同时,电动汽车直流充电技术得到了广泛关注和研究。其中,直流充电桩功率模块作为其核心部分之一成为了有关研究的重点。直流充电桩功率模块一般由前级AC/DC变换器和后级DC/DC变换器构成。本文对宽输出电压范围的后级DC/DC变换器展开研究。用于电动汽车直流充电桩功率模块的后级DC/DC变换器的研制面临着宽输出电压范围、高功率密度、高效率等诸多难题。作为后级DC/DC变换器常用方案之一,LLC谐振变换器具有的良好的软开关特性,在降低开关损耗、减小电磁噪声和提高功率密度等方面有着独特优势。但在传统控制方式下,软开关运行条件下LLC谐振变换器的输出电压范围依然有限。针对电动汽车充电过程对变换器提出的宽范围电压输出需求以及变换器在此过程中所面临的软开关挑战,开展以下工作:首先,利用基波分析法分别对变频和移相控制下的LLC谐振变换器的基本性质进行详细讨论,得到不同控制方式下变换器的电压增益表达式,并分析电路中的寄生电容对电压增益的影响,提出采用混合控制方式解决寄生电容引起的变换器超谐振工作区调压困难问题,从而达到拓宽变换器输出电压范围的目的。其次,分析了LLC谐振变换器运行过程中的主要开关模态,建立其等效电路,并利用时域分析法得到各开关模态下有关物理量的时域表达式以及模态过渡时刻的约束条件,从而得到变换器的精确时域模型。另外,归纳出变换器可能出现的运行模式以及各运行模式间的边界条件,并将其与时域模型联立,进而确定变换器各个运行模式的分布情况。然后,对LLC谐振变换器的软开关条件进行分析和总结,并详细分析了变换器在ZVS（Zero Voltage Switching）运行边界处的具体工作情况,提出数学化的ZVS边界条件,并通过联立ZVS边界条件和变换器的时域模型,得到不同控制方式下变换器的软开关工作区。最后,根据设计要求搭建一台最大输出功率为1.2k W的LLC谐振变换器样机,并总结出参数设计流程,根据参数设计结果对关键元件进行选型。通过全桥变频控制、全桥移相控制以及半桥变频控制相结合的混合控制方式对样机的输出电压范围进行拓展,并通过控制变换器的输出电流始终小于ZVS边界电流、开关频率始终不大于谐振频率,实现了其全负载范围内的软开关运行。样机运行效率最高可达96.3%。