随着电力电子技术的发展,电源的效率以及稳定性的提高有了更高的要求。在全负载范围内,全桥LLC谐振变换器能够实现原边开关管的ZVS和副边整流二极管的ZCS,因此得到广泛关注。然而,在输入电压波动时,LLC变换器中谐振电流和谐振电容电压可能出现尖峰,且输出电压响应速度慢、波动幅度大,限制了其在光伏、风电等电压波动环境下的使用。本文基于全桥LLC变换器,进行优化设计,提出了一种应用于输入电压波动条件下的混合控制策略。具体控制策略如下:1)输入电压稳定时,采用PID控制器。将调频控制工作模式和移相控制工作模式相结合;2)当输入电压波动时,采用数字直接控制器。通过直接调频控制或者直接移相角控制实现输出电压的快速调整。首先分析全桥LLC变换器的工作模式,基于相平面轨迹对全桥LLC谐振变换器的调频控制工作模式和移相控制工作模式进行分析。当输入电压波动时,分析时域波形和相平面轨迹变化,为混合控制器的设计提供理论基础。其次采用基波分析法对全桥LLC变换器的增益进行分析。基于相平面分析和时域模型,给出了混合控制策略的具体实现方案,设计混合控制器结构,详细介绍结构中各模块的作用包括数字直接控制模块的具体工作模式,以及模块中频率及移相角的变化量计算方式。用MATLAB绘制了变换器在不同控制方式下的电压增益曲线图。同时对变换器的谐振网络进行优化设计,对谐振电感、谐振电容和变压器等器件进行设计与选型。然后基于数字控制芯片TMS320F28335设计全桥LLC变换器的控制系统,包括硬件设计和软件设计。硬件电路部分对采样电路和驱动电路进行详细设计。软件设计部分包括总体方案、中断服务子程序、PID控制器设计、软启动等内容。同时基于相平面轨迹,结合调频控制和移相控制优化设计软启动过程。最后搭建一台输入50V~100V,输出20V/100W的实验样机。给出输入电压波动环境下,全桥LLC变换器的仿真波形和实验波形,验证本文提出的控制策略的可行性。并给出后续提高方案。