随着电力电子技术的不断发展,开关电源逐渐向着高频化、小型化、高效化以及高功率密度的方向发展。但是随着开关频率的提高,系统的开关损耗会制约开关电源的效率及功率密度的提升。LLC谐振变换器能够在不增加开关损耗的前提下提高系统的开关频率,同步整流技术能够显著降低输出侧的损耗,较大程度提高变换器的效率,因此,对LLC谐振变换器和同步整流技术的研究很有必要。本文首先对串联谐振变换器、并联谐振变换器、串并联谐振变换器的特性进行比较分析,得出LLC谐振变换器可以在宽输入电压和全负载范围内实现一次侧开关管的零电压开通和二次侧整流管的零电流关断,同时系统的寄生参数可以用来实现软开关技术,有利于器件集成,节约成本。进而针对目前LLC谐振变换器的关键技术的研究进行了简要介绍。其次,本文介绍了 LLC谐振变换器的基波等效模型,并推导出系统的增益特性表达式,通过绘制系统的增益特性曲线分析不同的电感比值、品质因数以及寄生参数对系统的影响,进而确定系统的ZVS条件和谐振参数设计流程。接着,详细描述了系统主电路中功率器件选型、谐振参数设计、变压器的设计以及控制系统的硬件电路设计和软件电路设计过程。同时分析比较了同步整流技术的电流型驱动方式和电压型驱动方式的优缺点,并对本文使用的同步整流驱动电路原理进行介绍,采用互锁逻辑,避免了两个同步整流管同时导通。最后,通过系统仿真验证理论分析的正确性,为了进一步验证分析结果的正确性,研制了一台53.5V/50A的电源模块,采用TMS320F28035作为核心控制器,实验结果充分验证了理论分析的正确性。