作为一种清洁可再生能源,风能受到了人们越来越多的关注。由于离用电负荷中心较近,海上风电场得到了长足的发展。与传统的交流汇集交流传输与交流汇集直流传输的海上风电场建设方案相比,全直流风电场由于采用大功率DC/DC变换器替代了原有的工频变压器进行电压变换而具有体积小、成本低以及易于维护的优势,代表了未来海上风电场的发展方向。作为海上全直流风电场建设的核心组成部分,DC/DC变换器必须满足高增益、大功率和高效率等要求。本文采用了LLC谐振变换器作为基本单元,利用变换器单元的串并联组合实现直流风机输出电压的高增益变换与整机的大功率能量传输,因此本课题着重研究了变换器单元不同组合方式的均压均流特性以及相应的控制策略使得变换器基本单元实现高效率、均功率能量传输。本文首先详细分析了LLC谐振变换器原边并联副边并联(IPOP)和原边串联副边并联(ISOP)两种组合方式分别在LLC直流变换器模式和直流变压器模式下的均压均流特性,并结合课题应用需要,着重分析了LLC原边并联副边串联(IPOS)组合方式在直流变压器模式下的均压均流特性,同时分析了不同组合方式输出电流不均衡度受谐振元件参数差异化的影响。与其他工作状态相比,当LLC工作在谐振频率点时,此时谐振腔电流有效值和MOSFET关断电流都较小,从而可以减小MOSFET的导通损耗和关断损耗,获得较高的电能传输效率,因此需要引入频率跟踪控制策略。本文分析了现有的频率跟踪控制方法,如电流谐波检测法、脉冲宽度锁相环法以及谐振周期计算法,在阐明现有控制方法局限性的基础上,提出了采样输出整流二极管电压的新型频率控制算法,详细分析了新型频率跟踪控制算法的工作原理,并给出了控制框图和流程图。最后结合电路设计指标,对主功率电路的谐振腔参数进行了详细设计,并给出了磁性元器件的设计流程,同时根据设计参数分别搭建了软件仿真平台和硬件测试平台,通过仿真和实测的方式验证了均压均流特性分析与新型频率跟踪控制策略的正确性。