通信、航空航天、电动汽车、新能源发电技术的飞速发展使得大功率开关电源得到了广泛的应用。高频化、小型化、数字化、高功率密度是开关电源的发展趋势。为了降低高频化带来的高开关损耗,提高电磁兼容性,软开关技术有了较大的进展。谐振变换器作为谐振软开关技术的载体而受到了人们越来越多的关注。相比于其他谐振变换器,LLC谐振变换器在较宽输入和负载条件下均可实现原边开关管的ZVS开通和副边整流管的ZCS关断,效率的优势使其成为了大功率开关电源研究的主要拓扑结构。本文针对新能源电动汽车研发、生产检验设计了一种40kW的LLC谐振变换器。研究了全桥LLC谐振变换器在各个频率范围的工作原理,采用基波分析法对变换器进行稳态建模,推导出了变换器的直流电压增益特性,并得到了开关管实现ZVS的条件。根据该条件以及设计指标完成了变换器谐振参数的计算。为了使变换器能够传输40kW的功率,变压器采用四变压器原边串联,副边并联的拓扑结构,这种拓扑具有良好的均压、均流特性。为进一步减小开关损耗,变压器副边采用同步整流控制。变换器主电路参数设计完成后,在Saber软件中对全桥LLC谐振变换器进行了仿真,并通过仿真优化变换器的参数设计。针对工程实际,完成了LLC谐振器硬件部分设计与器件选型。为了解决模拟控制的可靠性低、灵活性差等问题,变换器采用32位ARM微控制器STM32F334进行闭环变频控制,给出了数字电源的控制方法。搭建了闭环变频控制LLC谐振变换器仿真模型,仿真结果得出LLC谐振变换器能在负载和输入电压变化范围都很大的情况下实现输出电压的稳定调节,并能够实现ZVS、ZCS,验证了理论研究和设计的合理性。