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系留无人机采用特种电缆供电，相比其他种类无人机可实现更长续航时间和更大载荷量。为了减小传输损耗及线缆重量，其供电母线电压不断攀升，因此机载电源装置需要实现将高输入电压高效率变换成设备所需的低压的功能，同时实现高功率密度。LLC变换器因其能够实现原边的 ZVS 及副边的 ZCS，能够满足上述高功率密度、高可靠性的需求。磁性元件作为影响LLC拓扑功率密度的最主要因素，其设计十分关键。
SiC器件相比传统Si器件，拥有更高的耐压，更小的导通电阻和结电容，为实现LLC变换器的高效率和高功率密度带来便利。然而引入SiC器件，将使得变换器电压，电流等级迅速增加，随之引发的平面磁性元件的寄生电容以及绝缘对绕组面积的负面效应将大大限制变换器性能的提升。因此处理好该负面效应，设计好应用于高压，中大功率应用场合的平面磁性元件成为本文研究的主要命题。
针对匝间寄生电容的减小，本文分析了dv/dt将在该电容引起位移电流对软开关实现的影响，并采用分离谐振腔式LLC拓扑结构，平衡位移电流两条传导路径的阻抗，有效地抑制了电流的畸变，改善了ZVS的实现。
针对高压场合下绝缘间距对有效绕组面积的负面效应，本文分析了磁性元件绕组所需匝数随功率和输入电压的变化关系，提出一种交错式绕组连接方案，通过交叉设置绕组连接点，有效减小了绕组所需的绝缘间隙数，提高了磁性元件的功率密度。
针对LLC拓扑效率优化的问题，本文对已有LLC拓扑设计方法进行了总结并提出一种谐振参数设计方法，能够使得LLC拓扑工作在最高效率点。
搭建一台1 kV输入，48 V/4.4 kW输出的SiC LLC样机，验证了分离谐振腔式LLC拓扑的有效性。样机满载效率可达95.9%，功率密度63.4 W/in3。在4.4 kW样机的基础上，搭建了1 kV输入，48 V/6.6 kW输出的SiC LLC样机，验证了交错式绕组连接方案的可行性和有效性。样机在输入1 kV、输出6.6kW时的效率为95.64%，功率密度接近100 W/in3。
SiC器件相比传统Si器件，拥有更高的耐压，更小的导通电阻和结电容，为实现LLC变换器的高效率和高功率密度带来便利。然而引入SiC器件，将使得变换器电压，电流等级迅速增加，随之引发的平面磁性元件的寄生电容以及绝缘对绕组面积的负面效应将大大限制变换器性能的提升。因此处理好该负面效应，设计好应用于高压，中大功率应用场合的平面磁性元件成为本文研究的主要命题。
针对匝间寄生电容的减小，本文分析了dv/dt将在该电容引起位移电流对软开关实现的影响，并采用分离谐振腔式LLC拓扑结构，平衡位移电流两条传导路径的阻抗，有效地抑制了电流的畸变，改善了ZVS的实现。
针对高压场合下绝缘间距对有效绕组面积的负面效应，本文分析了磁性元件绕组所需匝数随功率和输入电压的变化关系，提出一种交错式绕组连接方案，通过交叉设置绕组连接点，有效减小了绕组所需的绝缘间隙数，提高了磁性元件的功率密度。
针对LLC拓扑效率优化的问题，本文对已有LLC拓扑设计方法进行了总结并提出一种谐振参数设计方法，能够使得LLC拓扑工作在最高效率点。
搭建一台1 kV输入，48 V/4.4 kW输出的SiC LLC样机，验证了分离谐振腔式LLC拓扑的有效性。样机满载效率可达95.9%，功率密度63.4 W/in3。在4.4 kW样机的基础上，搭建了1 kV输入，48 V/6.6 kW输出的SiC LLC样机，验证了交错式绕组连接方案的可行性和有效性。样机在输入1 kV、输出6.6kW时的效率为95.64%，功率密度接近100 W/in3。