目前,高频变压器主要应用在配电网中,其中,高频变压器本体是最基础、也是最重要的电磁元件。随着电力电子技术发展,未来高频变压器设计容量会更大,工作频率会更高,同时,对高频变压器散热要求也会更高。因此,有必要对如何减小损耗,提高效率,提高功率密度,控制电感参数等进行详细地研究。本文主要研究工作如下:(1)介绍了正弦激励下磁芯损耗计算方法,并考虑了磁芯叠片趋肤效应,对铁耗分离法作了进一步修正。同时,通过试验测量,研究了磁芯开气隙对磁芯损耗的影响。在正弦激励下磁芯损耗计算方法基础上,研究了非正弦激励下磁芯损耗计算方法,并在方波激励下,对非正弦激励下磁芯损耗计算方法进行了试验验证。(2)介绍了正弦和非正弦激励下绕组损耗计算方法,比较了单股圆导线和多股Litz线的应用特点,并利用ANSYS有限元软件,仿真分析了绕组交叉换位对绕组损耗的影响,经过仿真分析,绕组采用交叉换位技术可以有效减小绕组损耗。(3)研究了高频变压器漏感计算方法,通过漏感的仿真分析对漏感计算方法进行了验证,提出了控制漏感的措施,基于高频变压器等效电路模型,提出了漏感测量方法,同时,推导了励磁电感计算公式,并分析了磁芯开气隙对励磁电感的影响。(4)研究了高频变压器的优化设计方法,即效率优化和功率密度优化设计方法,基于优化设计方法,对变压器设计实例展开计算分析,研究了方波激励下高频变压器设计方法,并在方波激励下,对不同磁芯材料的高频变压器展开设计。(5)基于效率优化设计方法,分别设计制作了一台5kVA、4.5kHz、0.3kV/1.2kV的UU型非晶和环型纳米晶试验模型,并对试验模型开展试验研究,验证了理论设计参数和理论计算方法的准确性。