平面磁芯和PCB绕组的可定制化设计和可重复性制造，为进一步提高LLC变换器的效率和功率密度提供条件。对于工作频率、谐振腔参数、平面磁元件尺寸等数量多、连续性强、对变换器整体效率影响存在耦合关系的设计参数，采用传统的分步优化设计方法难以实现变换器最高整体效率。为此本文提出了一种基于平面磁元件的LLC变换器工作频率、谐振腔参数和平面磁元件尺寸的整体优化设计方法，在满足实际工程要求的前提下，以实现理论最高峰值效率为目标，可一步得到全局最优的设计参数。基于此方法设计了一台3000W高效高密LLC变换器，并进行了实验验证。变换器功率密度510W/in3，峰值效率99.0%，满载效率98.3%，与所提出的设计方法得到的理论结果接近，证明了设计方法的正确性和有效性。