电力电子变压器(Power Electronic Transformer, PET)是将现代电力电子技术和变压器技术以及电能变换技术相结合而产生的一种智能化电力设备。PET除了具备传统电力变压器的功能外,还可以实现对输入电流和输出电压的灵活控制,具有功率密度高、交直流接口多样、可控性好等特点,被广泛应用于智能电网、轨道牵引等场合。电力电子变压器中的一个重要环节为DC-DC变换环节,该环节的作用是实现电气隔离以及能量传输等功能。本文以隔离型双向全桥DC-DC变换器为研究对象,运用理论分析、仿真和实验验证等手段,对电力电子变压器中的DC-DC变换环节进行了研究。PET中的DC-DC变换环节是影响其装置体积重量和功率传输损耗的关键部分。本文首先对DC-DC变换器工作原理和工作特性进行了分析,分别对单移相控制方式、单侧和双侧双重移相控制方式下变换器的回流功率和电流应力进行了建模分析,研究了几种控制方式下回流功率及电流应力的规律,并进行了仿真验证。为了进一步提高变换器传输功率的效率、减少传输功率过程中的损耗,本文进行了最小回流功率和最小电流应力控制策略的研究。在相应传输功率、回流功率和电流应力建模的基础上,推导出最小回流功率和最小电流应力实现的条件。针对回流功率,研究了单侧双重移相控制方式下基于单闭环的最小回流功率控制策略和基于软开关技术的最小回流功率控制策略；针对电流应力,研究了三种控制方式下的最小电流应力控制策略,并将三种控制方式下的电流应力规律加以对比分析。最后通过仿真对控制策略进行了验证。针对级联型PET中间DC-DC变换环节中各级单元间多个DC-DC变换器的均流问题,本文研究了三种并联均流的控制策略,给出了各种控制策略的方案,分析了各种控制策略的优缺点,并对三种控制策略进行了仿真,仿真结果验证了控制策略的有效性。本文在理论分析的基础上,设计并研制了一个3kW实验平台,并对基于单闭环最小回流功率控制方法、基于软开关技术的最小回流功率控制方法和三种控制方式下变换器的最小电流应力控制方法以及多模块并联时的基于采输出电流的均流控制方法进行了实验验证。实验结果验证了理论分析和仿真分析的正确性以及控制策略的有效性。