随着科技发展日新月异,铁路列车的服务质量和乘车舒适度成为了人们关注的热点。列车上的辅助电源系统可通过转换输出DC110V给蓄电池充电并给直流负载供电,在应急情况下也可将蓄电池提供的DC110V经过电压转换输出,给220V逆变器供电维持照明、机车通风等。双向DC-DC变换器是该辅助电源系统中的关键部件。本文以双向L-LLC谐振变换器为研究对象,对其工作原理、增益特性、软开关特性展开分析研究。首先,对双向L-LLC谐振变换器变频控制策略的工作原理进行分析,采用时域分析法建立变换器的等效电路模型,利用伏秒平衡和电荷守恒原理求得其电压增益公式和实现软开关条件,为变换器的参数设计提供参考依据。其次,对双向L-LLC谐振变换器采用中心对称PWM控制策略时的工作原理进行分析,采用时域分析法建立等效电路模型,并对其电压增益特性和软开关特性进行分析。然后,对谐振参数进行设计。采用AP法设计绕制了变压器和附加电感,完成功率开关管和谐振电容进行器件选型,驱动电路、采样电路等辅助电路的设计。最后,通过PSIM仿真软件搭建电路仿真模型,对变换器工作特性和参数设计进行仿真验证,并搭建了一台输入75～130V输出400V,功率为1.6k W的实验样机。实验结果表明采用变频与中心对称PWM混合控制,变换器能够达到所需的电压增益范围,开关管可以实现全负载范围软开关,变换器的能流换向平滑,验证了本文理论分析的正确性。