LLC谐振变换器具有优良的软开关特性,在变频控制模式下,能够实现原边开关管的零电压开通以及副边整流二极管的零电流关断。因此,在新能源、电动汽车充电、特种电源等领域,LLC谐振变换器取得了越来越广泛的应用,但其输出增益范围在额定工作频率范围内较窄的缺点也越来越明显,不能很好地适应现在日益提高的工作要求。针对此问题,本文对现有的宽输出增益LLC谐振变换器方案进行了分析和改进,同时也提出了一种新的宽输出增益LLC谐振变换器方案。本文首先分析了采用变模式控制的全桥升压型LLC谐振变换器及其改进方案的工作特性以及电路中的各损耗占比情况,得出了在工作频率较高及输出较高电压情况下,电路中磁损以及均流电阻损耗占比较大的结论。针对这一问题,提出了采用变压器并串联与倍压整流电路相结合的LLC谐振变换器(PSVD LLC)改进方案,通过变压器并串联以及倍压整流电路共同的升压特性,大大减小了变压器原副边匝比,从而减小了变压器体积,降低了整体磁损。同时也利用了倍压整流电路在LLC谐振变换器中的自均压特性,消除了均压电阻,从而消除了其上的损耗。通过实验结果验证了改进方案对于电路整体效率提升的有效性。本文分析了采用变模式控制LLC谐振变换器中,通过移相控制实现中低压输出时存在的缺点,并针对此缺点,提出了一种新的宽输出增益LLC谐振变换器拓扑方案——多谐振腔LLC谐振变换器。该方案通过在电路原边增加两个额外的谐振腔以及在电路副边增加一个整流电路,使电路在工作时可以通过切换实际工作的谐振腔,在高压、中压、低压三种工作模态下切换,从而实现宽输出增益,同时在各工作模态下,电路还可保证只采用变频模式进行控制,从而避免了移相控制中存在的缺点,提升了电路的工作效率。并提出了针对此新拓扑的谐振腔参数设计方案,便于对此新拓扑进行设计。最后分别设计并搭建了1kW的变模式控制LLC谐振变换器、PSVD LLC谐振变换器、多谐振腔LLC谐振变换器的实验平台进行了相关验证实验,对上述方案进行了验证。