农村电网具有线路复杂、负载多变及用电规律性差等特点,农业纳网的设计理念与模式,预期在未来能够为农村电网孤网及并网运行中的一系列问题提供解决思路。直流母线在农业纳网能量转换传输中起着关键作用,而DC-DC变换器作为直流母线能量传输转换的重要组成设备,其结构参数设计占据着举足轻重的地位。本文以LLC类谐振式DC-DC变换器作为研究对象,旨在对变换器理论及工程设计方法进行优化,探究适用于农业纳网未来发展及应用的DC-DC变换器设计策略,为农业纳网直流母线中能量高效稳定传输及变换提供有力保障。选取380V直流母线作为变换器输入,围绕着变换器特性分析的基本方法,单向、双向工作变换器结构设计与参数计算,谐振参数优化设计以及寄生振荡优化等相关工程实践设计优化方法开展研究。从理论角度提出了相关设计计算方法,并设计仿真与硬件样机实验对相关方法进行了验证,具体研究内容如下:（1）对比研究谐振变换器特性分析方法。谐振变换器特性分析是其结构参数优化设计的前提。目前对变换器分析方法较多,但对比各方法适用场景及优缺点的研究却有待深入。详细对比了基波近似分析法和运行模态分析法这两种目前常用的分析方法,提出了两种方法在不同应用场景中的优势与不足,为后文设计提供分析基础,为后续研究设计人员正确选择适宜方法提供了依据。（2）研究4-11型CLLC双向DC-DC变换器。在能量双向传输的应用场景中,4-11型CLLC双向DC-DC变换器具有较高的反向增益特性,但由于其磁性元件较多,且一二次侧结构不对称,导致设计较为复杂。本文在拓扑族理论基础之上,由传统的4型LLC谐振变换器入手,进而对双向工作的4型CLLC谐振变换器、4-11型CLLC谐振变换器进行对比分析,以反向工作为例对4型11型混合CLLC谐振变换器工作原理进行了分析研究,以变换器工作原理中的基本特性及工作状态入手列写变换器各阶段状态方程,结合变换器双向工作兼容性、设计需求等作为约束条件,提出了 4-11型CLLC谐振变换器谐振参数设计简便方法,并通过实验验证了所提方法的有效性。（3）研究基于相角分析方法的变换器优化设计方法。变换器谐振网络导通损耗,在变换器运行能量损耗中占有主体地位。以降低变换器谐振网络导通损耗为目标,对变换器的谐振元件参数优化设计进行了研究。研究中以谐振网络相角为划分序列,对变换器工作过程进行分析,对励磁电感与谐振电感之比m、变换器特征阻抗Zr,在平衡电压增益与槽路损耗关系中的作用进行了分析研究,给出了相关状态分析,将谐振电流有效值作为导通损耗的标识和优化设计目标函数,将变换器一次侧开关管的ZVS工作条件作为约束条件,建立了优化设计模型,提出了谐振元件参数优化设计方法。（4）研究能够综合评价变换器性能的优化设计方法。变换器设计过程中,往往需要对其软开关特性、工作频率范围、直流增益、电能损耗、无功环流等多项参数进行考虑。在考虑到评价指标简洁性、直观性与优化设计准确性、简便性等要求基础之上,提出了以变换器一次侧谐振网络功率因数角θ作为评价指标的优化设计方法,提出以此为基础的变换器参数设计方法,该方法以降低功率因数角θ作为优化设计目标,以设计负载率、工作频率范围内变换器一次侧ZVS工作区域等作为约束条件进行建模,具有综合评价与求解简单的特点。同时提出了以本优化设计方法为基础的,变换器峰值增益特性分析方法。进而设计了归一化对比分析和仿真实验验证分析,将工程实践经典设计方法与业内前沿设计方法作为对比项,与本研究所提出的设计方法在功率因数角、谐振网络电流、无功功率等方面进行对比,验证了所提出的基于功率因数角θ作为评价指标的优化设计方法,与两种对比方法相比,能对变换器工作区域、谐振网络电流、无功功率等方面进行综合、简洁、可视化的评价,是一种能够平衡能量传输效率与安全稳定运行关系的参数优化设计方法。（5）进行实验样机研发,用于实验验证,并研究寄生参数检测及优化等工程问题。在高频谐振变换器设计中,由于为了减小设备体积而提高频率,导致设备中寄生电容等问题对实验样机设计产生较大干扰。在样机实验设计的基础之上,从理论及工程应用角度,对寄生参数检测及优化方法进行了研究。提出通过构建开关管RC测试电路方法,在简易实验环境下对变换器真实运行环境中寄生参数影响进行模拟,从而使设计者能够对依赖开关管等器件参数手册的理论理想化计算基础上,对设计进行修正,达到对开关管实用化、准确化设计的目标。还提出一种新型光耦反馈电路,对变换器反馈回路寄生参数进行优化,从而实现减小寄生振荡,稳定反馈运行的目标。最终通过样机实验验证了研究所提出的方法有效性。