随着电力电子技术的不断发展,开关频率越来越高的高频功率DC/DC变换器凭借其更小的体积和更高的功率密度应用在越来越多的场景之中。而在高频功率DC/DC变换器中,整流器通常采用开关速度极快的肖特基二极管进行整流。然而,肖特基二极管的正向压降仍然很高,这限制了高频功率DC/DC变换器效率的进一步提高。由于高频情形下系统开关周期很小,以往适用于低频情形下的同步整流控制方法如自驱动同步整流方法等已不再适用于高频情形。因此,如何在几十兆赫兹的频率上准确、高效地实现同步整流,对于进一步提升高频功率DC/DC变换器的效率具有十分重要的研究意义,本文对相应的解决方案进行了分析与研究。首先,设计了一种原、副边开关管可以共用相同驱动信号的零相位差同步驱动型拓扑,并对其进行了参数设计方法的研究。同步整流的关键在于同步整流开关驱动信号的给定,由于在几十兆赫兹开关频率的高频条件下,采用传统同步整流控制方法容易产生驱动信号的给定误差,严重时会造成整流桥桥臂的直通。为解决上述问题,考虑构建一族拓扑使其原、副边开关管可共用相同的驱动信号,通过只在变压器的原边构建谐振支路,该谐振支路由变压器原边漏感和谐振电容构成。在变压器非谐振支路侧不引入任何感性分量,从而使得逆变器输出电压与整流器输入电压保持零相位差特性。另外,为保证开关管工作在软开关条件下,需要对系统参数进行精准的参数设计。其次是嵌套环形空芯变压器的建模与设计方法研究。上述零相位差同步驱动拓扑实现的难点在于如何构建出一种具有单侧漏感的空芯变压器。本文设计了一种嵌套环形空芯变压器,其具有内环无漏感特性,可以满足主拓扑的需求。首先,从嵌套环形空芯变压器的物理结构出发,对变压器中的磁通路径和原、副边绕组的磁阻计算方法进行建模。其次,综合磁阻、磁通和变压器电感矩阵的关系推导出嵌套环形空芯变压器的物理结构参数与变压器性能参数的数值关系,实现空芯变压器的精准设计。除此之外,研究了嵌套环形空芯变压器的不同物理实现方法,并比较了不同方法的优劣。随后,对嵌套环形空芯变压器和系统进行了仿真验证。利用Solidworks建立嵌套环形空芯变压器的3D模型再结合磁仿真软件Ansys Maxwell进行仿真,验证了嵌套环形空芯变压器的建模方法。接着,在电路仿真软件PSpice中搭建仿真电路,并设计系统参数,验证了所提高频同步整流控制方法的有效性。最后,进行了实验样机的搭建并进行了实验验证。通过上述理论分析和仿真验证,搭建了具体的实验样机,对嵌套环形空芯变压器的设计方法和所提高频同步整流控制方法的有效性进行了实物验证。实验结果表明按照所提同步整流控制方法可以实现在高频情形下可靠、高效的同步整流控制。