隔离双向DC-DC变换器作为重要的能量交互接口，在直流配电网、电动汽车、储能系统等领域有诸多应用，其中双向CLLC谐振变换器由于其结构对称，参数设计简单，易于高频化和磁集成等优点备受研究人员青睐。当前研究中多让双向CLLC谐振变换器工作在固定开关频率处，从而在提高开关频率，缩小变换器体积的同时可以降低变换器控制复杂度。然而，如何确保定频工作的双向CLLC谐振变换器高效可靠运行的同时，能够实现能量自然双向流动仍然是需要解决的问题。基于此，本文以双向CLLC谐振变换器为研究对象，提出了不同的定频调制策略以提高变换器运行效率，可靠性及功率密度，并对相应调制策略的原理和特性展开了研究。
　　首先，本文分析了双向CLLC谐振变换器在不同工作频率下的工作模态，提出了一种改进的基波等效电路求得了变换器在欠谐振区域下的增益特性，并通过对比分析确定了变换器的效率最佳工作频率为谐振频率。然后分析了当前变换器励磁电感设计存在的不足，通过建立变换器死区时间内的等效电路求解得到谐振电流的表达式，根据不同情况下变换器实现软开关的判据，提出了一种新的边界励磁电感设计流程，用以提高变换器效率。
　　本文通过分析发现将同步PWM调制策略应用到基于氮化镓高电子迁移率晶体管(Gallium Nitride High Electron Mobillity Transistors, GaN Hemts)的双向CLLC谐振变换器存在开关损耗分布不均的问题。为了解决该问题，提高变换器的运行可靠性，本文提出了一种双载波移相的改进移相调制策略，通过对该调制策略下变换器不同模态的分析，建立了变换器的时域方程，从而得到了该调制策略下的电压增益特性与软开关特性。分析结果表明，在解决开关管损耗分布不均的同时，变换器仍保留了宽调压范围，能量自由双向流动等优点。
　　针对双向CLLC谐振变换器中谐振腔磁性元件体积较大，且现有开关器件诸如硅基MOS管，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)开关频率无法达到磁性材料的极限工作频率的问题，本文在现有研究基础上，提出了一种能量可自由双向流动的倍频PWM调制策略，从而进一步提高变换器功率密度。通过对该策略下的变换器不同模式的工作原理和模态进行分析，建立了变换器的基波等效电路模型，从而求解得到了该调制策略下的电压增益特性，并利用基波等效电路对变换器的谐振腔器件及开关管的电压电流应力进行了计算，从而为变换器的参数设计提供理论指导。
　　根据三种调制策略不同的调制原理，搭建了相应的仿真和实验平台。首先编写计算程序验证了所提边界励磁电感计算方法的精确性，根据计算的结果搭建了实验平台，变换器满载效率97.3%，峰值效率97.6%，实验结果表明根据所提设计方法得到的参数既能保证变换器全负载范围软开关，又能实现高效运行。然后，通过仿真和数值计算方式验证了改进移相调制策略的原理和特性，证明了该策略具备宽调压范围，改善损耗分布等优势。最后，搭建了倍频PWM调制策略仿真平台，验证了其倍频效果及功率自然双向流动的特性。
　　综上所述，本文以双向CLLC谐振变换器为研究对象，提出了相应的参数设计方法和定频调制策略，以解决双向CLLC谐振变换器实际应用时存在的一些问题，从而确保双向CLLC谐振变换器高频、高效的优势能得以发挥。