对开关电源轻量化、高频化、高效率的不断追求促使谐振开关技术在直流变换器中取得广泛应用。谐振开关变换器在保留常规谐振变换器自然软开关及低电磁干扰等诸多优势的同时,克服了谐振元件在开关周期内始终参与能量传递而导致损耗过大的弊端,在变换器高频化的潮流中颇受关注。通过对现有研究成果的学习,本文首先提出一种基于耦合电感的零电流开关(zero-current switching,ZCS)谐振开关变换器拓扑。在该拓扑结构中,使用单个紧密耦合的电感作为谐振元件,避免了多个分布谐振电感造成体积大的问题,而且漏感中的能量被谐振电容充分吸收进而削弱电流和电压对电路的冲击。变换器采用定导通时间的脉冲频率调制策略(Pulse Frequency Modulation,PFM),开关管根据负载电压实现自然换流,可以在较宽的输入电压和开关频率范围实现ZCS开通,借助耦合电感的电压箝位作用,在实现零电压零电流关断的基础上,进一步限制了电压应力,而且输出二极管为自然关断,克服了其反向恢复问题。为改善所提变换器输出电压可调范围较窄和功率等级较低的局限性,通过置换开关管和耦合电感的位置并增加额外的电感,进一步提出基于三个绕组耦合电感的隔离型ZCS谐振开关变换器。在改进的电路拓扑中,变换器的原边和副边共用耦合电感和开关管,谐振模式为原边开关管提供软开关动作环境,耦合电感通过副边向输出传递能量实现自动磁复位。此外,通过合理地配置原副边耦合电感的匝数比,增加了控制输出电压的自由度,进而实现对输出电压的双自由度调节,拓宽了输出电压调节范围,使其应用场合更加多样化。文中通过对所提变换器稳态动作原理的分析,划分了不同开关模态,推导了各个工作模态的数学模型,并详细分析了包括输出电压特性、ZCS临界条件、电压电流应力等稳态特性,特别针对耦合电感的漏感问题进行了数学解析,并讨论其影响。根据理论分析的结果进行了参数设计及损耗分析。最后,以Pspice为仿真平台搭建变换器的仿真模型,仿真结果证明理论分析准确性的同时也证实了变换器的优越性能。