LLC谐振变换器因其全负载范围内原边侧开关管零电压开通,副边整流侧二极管零电流关断的软开关特性而广泛应用于电动汽车充电桩,光伏储能系统等场合。然而,诸如电动汽车电池具有不同电压等级特性,LLC谐振变换器面临着难以兼顾宽电压增益范围与高效率运行的挑战。其次,随着功率变换等级不断提高,单模块LLC谐振变换器已无法满足需求,多模块串并联组合成为了扩展功率容量的重要解决方案,当多模块组合运行时,模块间谐振腔的参数差异将导致严重的电流电压不均衡问题,进而降低变换器的可靠性。因此研究LLC谐振变换器的宽电压增益策略,多模块串并联组合的均流均压方法具有十分重要的意义。为拓宽变换器的电压增益范围,本文以控制策略为优化目标,提出了调频与移相混合控制策略。首先,本文详细分析了变换器在调频与移相下的工作模态,阐述了不同模态的软开关特性。其次,分别从基波分析法与时域分析法对变换器的增益进行了分析,比较了两者的异同。基于时域分析法,计算出了不同工况下开关管的开通与关断电流,并以开关管零电压开通（zero-voltage switching,ZVS）约束条件与最小关断电流作为准则设计了调频与移相的混合控制策略。最后,借以仿真与实验对混合控制策略进行了验证,并对比了其与单调频控制,单移相控制下的各项指标,结果表明该混合控制策略能保证宽负载范围的ZVS特性,并减小关断电流,提升变换器的效率。对于多模块LLC谐振变换器的组合运行,本文分析了其在输入并联输出并联（input-parallel output-parallel,IPOP）与输入并联输出串联（input-parallel outputseries,IPOS）架构下,因谐振腔参数差异而导致的电流电压不均衡问题。针对该问题,提出了同时适用于IPOP与IPOS架构的无源均衡方案,并分析了该方案在不同参数差异组合下的均流均压特性,分析结果表明,该方案能较好地改善变换器的均流均压性能。最后基于仿真与实验,证明了该无源均流均压方案的有效性。为实现LLC谐振变换器IPOP与IPOS架构的无缝切换,拓宽变换器的电压增益范围与功率等级,本文提出了串并联无缝切换拓扑及其控制策略,使其能在IPOP与IPOS架构中无缝切换,并维持较小的瞬态冲击。本文详细分析了该拓扑的结构,工作模态与瞬态切换过程。基于最小化瞬态冲击的目标,讨论了拓扑关键参数的设计法则,并给出了无缝切换的控制方法,最后通过仿真与实验证明了该拓扑及其控制策略的可行性与有效性。