高效率高密度电源是电力电子技术的研究热点，而电源中磁性元件的设计与优化又是研究的难点。本文研究了LLC谐振变换器中磁性元件的设计与优化，而在设计磁性元件之前需要获取其电气参数，所以也分析了LLC谐振参数的优化设计。本文首先分析了铜箔导体集肤效应和邻近效应对绕组损耗的影响，并以麦克斯韦微分方程组为基础，推导了铜箔导体集肤效应损耗一维解、邻近效应损耗一维解及涡流损耗一维解，同时也研究了铜箔导体涡流损耗与铜箔厚度的关系。其次研究了LLC高频变压器的优化设计方法。基于变压器线圈损耗与磁芯损耗平衡的最优设计原则，分析了多层绕组损耗的理论计算及磁芯损耗的计算。研究了变压器绕组排布的最优设计和导线线径的最优设计，使得绕组损耗取得最小值，并通过仿真和实验验证了理论分析的准确性。然后对LLC高频电感的优化设计进行了分析。励磁电感量的获取可将变压器开气隙，也可在变压器原边并联一个电感；谐振电感量的获取可将谐振电感与变压器集成，也可单独绕制谐振电感。本文对其进行了详细的分析，并针对谐振电感外置的情况，分析了气隙对绕组损耗的影响，以及高频电感气隙的优化设计。最后本文还研究了LLC谐振参数的优化设计。由于励磁电感、谐振电感、谐振电容三个参数相互影响，设计过程繁杂，本文采用图解法使设计过程简单明了，物理意义明确。