随着能源结构趋于低碳化,直流微网得到了快速发展。在低压直流配电网络中,有着不同等级的母线电压,通过多个变换器逐级降压的方式为负载供电。为了提升直流微网中的能量传输效率,设计出高效率、高降压比的DC/DC变换器有着重要的意义。本文针对现有高降压比DC/DC变换器存在的不足,采用氮化镓器件和平面变压器结构,设计出了开关电容LLC谐振变换器,具有可靠的软开关、高效率、高降压比的特点。首先介绍了开关电容LLC谐振变换器的拓扑结构,研究了变换器的工作原理。在高频、高降压比条件下,变压器的副边漏感不可忽略。讨论了副边漏感对电路谐振过程的影响,对变换器的各个工作模态进行具体分析,并计算出了各模态下的电压电流方程。本文采用基波分析法,搭建了谐振电路的优化模型,分析谐振腔的增益特性。深入研究了在高频条件下系统实现软开关的条件,给出了更精确的死区时间范围。对电路中存在的损耗进行了分析。采用极限频率法对开关电容充放电的损耗进行计算。优化了谐振腔及开关电容电路的元件参数,使得变换器能够可靠实现软开关,降低电容充放电损耗。本文利用扩展函数描述法,考虑变压器副边漏感对系统的影响,建立了更加准确、有效的小信号模型。推算出系统的开环传递函数,绘制伯德图和零极点分布图。设计了4P2Z的数字补偿器,补偿系统的输出特性。采用脉宽调制和变频调制混合的控制方法,克服了DSP频率分辨率有限导致的系统闭环调压性能降低问题,提升控制精度,使系统能够得到良好的闭环控制。本文介绍了样机的设计和电路元件的选型。对平面变压器的结构设计和绕组布线进行了优化。对变换器进行了相关的仿真分析,验证了设计方案的正确性。搭建了开关频率500k Hz、额定功率48W的实验样机,并进行调试。在满载的情况下,系统的输出电压为12V,纹波为500m V,样机效率为94.8%,达到了课题的设计要求。