随着如光伏发电、电动汽车等新能源行业的快速发展,越来越多的应用场合需要具有高效率、高功率密度这些特点的功率变换器。LLC谐振变换器因其自身结构简单,具有在全负载范围内实现初级侧开关管零电压开通(Zero Voltage Switching,ZVS)和次级侧二极管零电流关断(Zero Current Switching,ZCS)的特性而被广泛关注和使用,但传统的LLC谐振变换器无法在保证自身的效率的同时拥有较宽的电压增益范围。以此为背景,本文研究了一类宽增益的混合型LLC谐振变换器。首先针对基于定频移相控制的多有源开关管LLC谐振变换器中存在有源开关管数量较多、外围驱动电路设计困难的问题,提出了一种混合型钳位LLC谐振变换器以减少有源开关管的数量。详细分析了混合型钳位LLC谐振变换器的工作原理和工作特性,并通过使用“变频+移相”的混合控制策略来扩宽有源开关管的ZVS实现范围和减少变换器的环流时间。搭建了相应的仿真平台,进行了仿真分析,验证了理论分析结果。研究结果表明,混合型钳位LLC谐振变换器不需要增加有源开关管的数量就能拥有较宽的电压增益范围。针对混合型钳位LLC谐振变换器副边二极管过多的问题,为了简化其电路结构,提出了一种混合型非钳位LLC谐振变换器。在介绍混合型非钳位LLC谐振变换器拓扑的基础上,详细分析了电路的各个工作模态和工作特性,并通过仿真分析和实验结果进行了验证。研究结果表明,混合型非钳位LLC谐振变换器继承了混合型钳位LLC谐振变换器有源开关管数量少、电压增益范围宽的优点。相比于混合型钳位LLC谐振变换器,混合非钳位LLC谐振变换器的副边二极管和输出电容数量更少,副边二极管在混合控制策略下能更好地实现ZCS。为了实现只需采用相对简单的移相控制策略就能扩宽有源开关管的ZVS实现范围的目的,通过引入双半桥LLC,提出了一种混合型非钳位双半桥LLC谐振变换器。在介绍混合型非钳位双半桥LLC谐振变换器拓扑的基础上,详细分析了电路的各个工作模态,并进行了仿真分析。研究结果表明,在相同工作条件下,混合型非钳位双半桥LLC谐振变换器只需要使用较简单的移相控制就可以让全部开关管实现ZVS,不需要使用“变频+移相”这种更复杂的混合控制策略,并且混合型非钳位双半桥LLC谐振变换器的输入电流连续,可以选用容值更小的输入滤波电容。