针对高压输出、宽负载变化的行波管（TWT）电源，提出一种基于定频控制的Buck+半桥LLC倍压谐振两级式DC/DC变换器。该变换器通过定频控制解决了变频控制时磁性元件的优化设计问题，并通过合理地选择LLC的工作频率，使LLC的开关管和整流二极管在全负载范围内分别实现了ZVS和ZCS。通过对传统的Cockcroft-Walton倍压整流电路进行改进，得到对称式倍压整流电路，有效地降低了输出电压纹波和电压跌落，却不用增加器件的数量，更适用于高压、小电流输出场合。首先利用电容充放电原理对任意方波输入的倍压整流电路进行定量分析，得到输出电压纹波和电压跌落的公式。其次，从时域对LLC进行详细的稳态分析。然后，对两级式变换器进行优化设计，并给出定频LLC的优化设计方法。最后，通过实验验证了以上分析的正确性。