随着电源技术的发展,在中小功率场合,人们对电源的体积、重量、效率以及功率密度等提出了越来越高的要求,而高频变换技术是实现这些目标的有效途径。但随着工作频率的提高,传统开关电源技术存在效率低、开关损耗大、开关应力高、EMI噪声大等问题,阻碍开关电源的小型化和轻量化。谐振变换器由于易实现软开关成为目前研究的热点,本文对常用谐振变换器拓扑进行梳理总结,分析了各种谐振变换器的优缺点及应用场合。其中LLC谐振变换器具有在全负载范围内软开关特性,副边整流管没有反向恢复,输入电压范围宽,易实现磁集成等其它谐振变换器无法比拟的优势得到了广泛应用。结合中小功率开关电源高功率密度高效率的要求以及宽范围输入电压、宽负载变化的应用场合需求,LLC谐振变换器具有较高的研究价值。本文首先介绍了双谐振电容型半桥LLC谐振变换器拓扑结构,详尽地分析了变换器在不同频率区间的具体工作过程,重点阐述了两个分立谐振电容的充放电过程。为进一步分析计算,利用基波分析法建立变换器等效稳态模型,在此基础上推导出归一化电压增益表达式,绘制增益曲线图,分析了变换器不同元件参数变化分别对归一化电压增益的影响,得出变换器电感比相较于品质因数对变换器增益影响程度更大的分析结果,为变换器的参数设计提供了依据。其次,对变换器的基本控制策略进行研究,分析变频调压技术的可行性,并以仿真验证。为进一步提高变换器效率,采用同步整流技术,分析了常用同步整流驱动电路的拓扑结构,结合低压大电流的应用场合,最终选取脉冲变压器推挽驱动电路,减少了变换器副边驱动电源的设计,利于变换器高功率密度的实现。最后,结合上述理论分析及课题的具体要求设计了一台实验原理样机。给出了主电路参数设计流程,对基本硬件电路的设计及调试过程进行了详细的阐述。原理样机的实验结果证实了理论设计的正确性。