分布式电源系统具有灵活性大、可靠性强、电磁兼容性好、损耗低等优点。随着分布式电源系统的输入环境和功率密度要求越来越高,利用谐振电路引入软开关技术成为获得高功率密度的一种方式。LLC谐振拓扑是目前DC-DC变换器中广泛运用的拓扑之一,具有诸多优点。本文阐述了LLC谐振变换器的整体拓扑选择、工作原理和模态分析。利用基波近似分析法对变换器基波等效电路进行了数学表达式推导,并考虑了磁集成变压器的影响,根据电压增益曲线阐述了应用于不同场合的工作区域。通过扩展描述函数法得到了系统在稳定工作点附近的小信号传递函数,为参数选择、闭环反馈设计和补偿器设计奠定基础。为应对输入电压稍高于额定电压的情况,本文提出了一种适用于宽电压范围输入的集成式三模态半桥LLC谐振变换器参数设计方法和补偿器设计,结合磁集成变压器实际,不断调整参数。提出了II型补偿器加上光耦来进行环路补偿与反馈信号生成,通过分析和设计各参数,使得闭环反馈系统达到了理想的控制性能。本文基于一些合理的假设,提出了一种改进型总损耗计算方法,简化了损耗模型,修改了传统方法中的变压器损耗计算方法,更加贴合实际,适用于本文所研究的集成式半桥LLC谐振变换器。建立相应的损耗模型,分别给出了原边损耗、变压器损耗和副边损耗的改进型计算方法。通过计算最终得到了样机的理论效率为90.90%。最后,在PLECS中分别建立II型补偿下脉冲频率调制反馈的电学模型和定频率下的损耗分析模型,在电学模型中模拟了电压突变的情况,观察了三种工作模态,验证了补偿网络设计的合理性。建立PLECS损耗分析模型,通过在热描述文件内写入改进型计算方法进行损耗仿真,得到效率为90.28%。设计了硬件电路,对重要器件的取值和选型进行了阐述,对样机进行测试,分别观察了软开关、谐振网络和副边二极管的工作状态,通过实际输出电压波形进行了损耗计算,得到效率为90.17%,对比三个效率结果,验证了参数设计和损耗计算的正确性。本文结合实际提出了一种适用于宽电压范围输入的集成式三模态LLC谐振变换器参数设计方法,并通过改进型计算方法进行了损耗分析,制作出相应的样机,为分布式模块电源设计提供了参考。