可再生能源的发展有效缓解了化石能源不足的问题和使用化石能源引发的环境污染问题,有利于社会的可持续发展。为了保证可再生能源在入网时能保持电力系统的稳定运行,直流电网应运而生。直流变压器用于连接不同等级的直流电网,是直流电网中的核心装备。本文聚焦于直流变压器中低压到中压电能变换,研究一种适应输出电压宽范围变化的变换器拓扑及控制。通过将模块化多电平思路引入到谐振变换器,本文提出了 一种具有模块化整流结构的谐振变换器(Resonantconverterwith Modular Rectifier structure,RMR)。为方便分析 RMR的工作模态,首先考虑整流侧上、下桥臂仅包含单个模块的拓扑结构,根据不同的工作情形分为三种工作模态,并分析了三种模态的优劣,选择了一种最优的工作模态,可实现低压侧开关管的ZVS和副边整流管的ZCS。在该最优模态下,利用轨迹分析得到变换器的增益特性,并据此提出了一种通过调节变换器开关频率和副边侧脉宽的电压控制策略,实现了较高的工作效率。搭建800W单模块RMR样机对该原理进行了实验验证,并分别测量了增益为1、1.25和1.5时样机的效率,所有工况效率均高于93%,峰值效率高达96.8%。进一步,本文研究了多模块RMR。桥臂模块电容的电压均衡是保证RMR稳定工作的基本条件,首先分析了 RMR桥臂各驱动脉宽与充电量的关系,并据此提出了一种基于桥臂电容电压排序的均压算法。采用SiC功率器件搭建了包含4个桥臂的8kW RMR样机,在300V输入,800V～1200V电压输出的实验条件下,验证了该均压算法的有效性,并分别测量增益为1、1.25和1.5时样机的效率,测试效率均高于92.5%,峰值效率也高达96.8%。