为缓解能源短缺及环境污染给人类带来的各种不便与危害,直流微电网通过将可再生能源、消费负载、储能系统等与传统电力系统集成,于近年来得到了广泛研究。在直流微网系统中,以电力电子为技术核心的直流变换器在能量转换过程中起着十分重要的作用。如何根据系统中的各类需求,实现变换器更高效率的功率变换和更高可靠性的运行,依然是当下一段时间优化直流微网性能的重点。为此,论文面向直流微网系统,对两种具体场合下的直流变换器拓扑展开研究。对直流微网系统储能模块中需传递双向功率流的直流变换器拓扑,论文基于隔离式LLC谐振拓扑,提出了一种改进型拓扑——LLCL谐振拓扑。相较传统LLC拓扑,在谐振腔中引入了一种并联电感谐振子结构。通过此种独特的谐振腔结构,LLCL拓扑不但能够继承“LLC型”拓扑软开关范围宽的普遍特性,还可使正、反向电压增益曲线的一致性程度变高,进而更好地实现双向电压调控。更为重要的,相较其它已被提出的“LLC型”双向拓扑,LLCL拓扑在相同工作条件下还具有更低的谐振腔电流和更低的谐振电容电压应力,进而有助于功率变换效率和可靠性的提升。针对LLCL拓扑,论文展示了其拓扑的形成过程,介绍了其工作原理,并对其重要特性做出了细致分析。基于储能模块中的蓄电池,当LLCL拓扑被用于相应双向直流变换器中时,为使电压增益范围满足要求,同时最小化谐振腔电流,提出了一种参数设计方法。最后,通过实验验证了所提LLCL拓扑的工作原理和设计效果。对应用于直流微网系统有保持时间需求的绿色数据中心场合中的直流变换器拓扑,LLC拓扑的变形拓扑（即LCLC拓扑）由于引入了附加电容构成感值可随开关频率降低而降低的“可变励磁电感”,因此可在不降低正常模式下功率变换效率的同时,获得更宽的电压增益范围。然而,依靠“可变励磁电感”实现的宽增益范围需以“可变励磁电感”中电容的高电压应力为代价,因而会严重影响到电路工作的可靠性。即使以电容的最大电压应力为约束条件的参数设计可避免高应力的产生,但电路可实现的最大增益范围又将因此而缩窄。为解决宽增益范围和低电容电压应力之间的矛盾,论文基于LCLC拓扑,提出了一种改进型拓扑——C-LLC-LL谐振拓扑。所提拓扑的改进之处在于将“可变励磁电感”引入到了一种新型C-双LL谐振结构中。通过C-双LL谐振结构两分支间独特的输出电压关系,可同时起到降低“可变励磁电感”中电容的电压应力和拓宽电压增益范围的作用。因此,宽增益范围和高可靠性得以同时实现。最后,通过实验验证了所提C-LLC-LL拓扑的各项性能。