随着智能电网、电动汽车、高密度机车牵引等领域的快速发展,可实现电压变换、电气隔离、功率调节与控制等功能的固态变压器得到了越来越广泛的关注。双有源桥DC-DC变换器具有能量双向流动、易于实现软开关、电压增益范围宽等诸多优点,成为构建固态变压器的核心电路拓扑之一。高频变压器是双有源桥变换器的关键组成元件,其高密度、高效率优化设计依赖于精确的损耗建模。传统的斯坦梅茨公式（Steinmetz equation,SE）仅适用于正弦激励,而双有源桥变换器中所存在的两电平电压和对称三电平电压激励并不适用。尽管文献中已有多种针对非正弦激励磁芯损耗模型的报道,但在双有源桥变换器中,其准确性仍缺乏对比性研究和实验验证。本文就双有源桥变换器中高频变压器上的磁芯损耗为研究对象,针对高频变压器上的两种典型非正弦电压激励,推导了MSE、GSE、iGSE和WcSE模型的磁芯损耗表达式。同时,对考虑Steinmetz参数随频率变化的ISE模型及其所依据的复合波形假说（Composite waveform hypothesis,CWH）进行了深入分析,验证了CWH理论的正确性,揭示了频率变化对Steinmetz参数的影响规律。基于交流功率法,搭建了磁芯损耗测试平台,对MSE、GSE、iGSE、WcSE和ISE模型的有效性进行了对比验证。实验结果表明,考虑了Steinmetz参数随频率变化的ISE模型所计算出的磁芯损耗与测量值最接近,但仍然有5%-20%的误差,其原因是WcSE模型不能精确计算方波激励下的磁芯损耗,进而影响了ISE模型的计算精度。在此基础上,针对MSE模型未考虑Steinmetz参数随频率变化的问题,对MSE模型进行了优化,提高了其在低占空比激励下的计算精度。针对WcSE模型难以精确描述方波激励下的磁芯损耗的问题,引入修正系数,并证明修正系数与频率之间的内在联系。在此基础上,对ISE模型进行了优化,优化后ISE模型可以将误差控制在5%以内。此外,为了兼顾模型的计算精度和计算速度,论文进一步给出了一种适用于两电平电压和对称三电平电压激励的公式模型法。实验结果表明,该方法可以将误差控制在7%以内。