生活中常见的化石燃料具有不可再生性和高污染性,而人们对能源危机和环保问题越来越重视。电动汽车技术利用清洁能源电能进行驱动,较好地缓解上述问题而得到广泛发展。电动汽车通过电源模块使车载电池实现对车载设备的供电。车载电源不仅要满足蓄电池的宽输出电压范围,还要考虑功率密度、效率、体积和防护的严苛要求。本课题针对一款3kW电动公交车空调系统车载电源的实际应用需求,研制了一台适用于宽输入电压的电源变换器。为了满足变换器宽输入电压范围的需求,本课题采用Buck变换器和LLC谐振变换器两环节级联的解决方案。利用中间级母线实现两环节变换器的相互配合,实现车载变换器的高效率宽电压范围工作。前级采用Buck变换器结构,通过脉冲宽度调制(PWM)策略,使中间级母线电压稳定在一个固定值。车载电源后级采用LLC谐振变换器结构,通过脉冲频率调制(PFM)策略得到期望的功率输出。论文分析该级变换器在调频控制和不同负载下的工作状态,建立了LLC谐振变换器的交流等效模型。根据并机时的等效电路,得到后级两LLC模块的输出外特性曲线,分析了并机电流纹波和均流的实现过程。使用扩展描述函数法建立了其交流小信号模型,并进行环路补偿设计。在MATLAB中搭建分体谐振电容LLC的仿真电路模型,验证其空载性能、均流性能和动态响应性能。最后,搭建了280~880 V输入、27 V/55 A输出的实验样机,并对变换器进行了软启动、模块切载、并机均流、过流保护等方面的测试,实验结果表明了本设计的可行性及理论分析的有效性。