随着信息技术的不断发展,通信设备与计算机对电源的要求也不断增加。高效率,高功率密度的开关电源一直是推动现代电力电子技术发展的主要动力。谐振变换器相比于传统的PWM变换器有着开关损耗低、工作频率高、电磁干扰小以及体积小等特点。LLC谐振变换器是一种新型软开关变换器,在宽输入及全负载范围内都能实现原边开关管零电压导通以及副边整流二极管零电流关断,可以在不增加开关损耗的前提下极大提高开关频率,减小开关电源体积；并且LLC谐振变换器中所有的寄生参数都能被利用于实现软开关技术,有利于器件集成,从而提升功率密度。所以,LLC谐振变换器是一种符合电源发展方向的拓扑,极具研究意义。本文首先介绍了高频开关电源的发展以及软开关对高频化发展的重要性,深入研究了LLC谐振变换器的工作原理,建立基波近似模型分析LLC的增益特性以及阻抗特性,推导出LLC实现零电压开关的条件,对LLC各种工作状态下的工作过程进行分析。并基于性能分析给出了LLC的优化设计方法和详细设计步骤。数字控制技术具有配置灵活、开发周期短、集成度高及易于升级等特点,是电源控制技术发展的新趋势。本文采用德州仪器的新一代数字电源控制器UCD3138设计了一款数字式LLC谐振变换器,通过软件设计实现了同步整流、恒流恒功率控制、多模块的并联均流以及多种保护功能。并且上位机可以通过PMBus通信总线对变换器进行实时监控与管理。实验结果验证了理论分析和设计思路的正确性和可行性。