随着无人机技术以及个人智能设备的快速发展,笨重,低功率密度的功率变换器成为了制约其广泛应用的重要原因。因此,设计制造出更加小巧、轻便、高功率密度的功率变换器便成为了电力电子设计者不懈奋斗的目标。高频功率变换器通过提升开关频率,有效得降低了变换器储能元件的体积与尺寸,使变换器变得更加小巧精致,故而研究高频功率变换器的设计与应用具有重要的工程意义。首先,本文主要研究了基于空芯电感的Class-Φ₂高频功率变换器。通过分析变换器工作原理得到变换器设计方法进行了阐述,基于该方法设计满足性能需求的高频功率变换器,使用LTspice仿真对该变换器进行仿真验证。结合理论分析与仿真实验,设计一台高频变换器样机,通过样机调试,验证参数设计的可行性。其次,研究了PCB平面电感代替空芯电感作为储能元件应用与高频功率变换器领域的可行性。首先,针对平面电感进行参数设计,使用Ansoft-Q3D仿真软件对设计的平面电感进行仿真验证,获取误差参数用来修正平面电感设计。结合理论分析以及仿真实验,并设计了基于平面电感的高频功率变换器进行样机测量。通过样机调试,验证PCB平面电感设计和合理性以及在高频功率变换器领域应用的可行性。最后,研究了基于平面变压器、开关频率为30MHz的推挽式Class-E高频功率变换器。通过将变换器分解为整流级与逆变级,达到简化设计的目的。分别对整流级与逆变级进行原理分析与参数设计,使用LTspice仿真软件验证对设计的高频功率变换器进行仿真验证。基于参数设计与仿真结果,设计一台推挽式Class-E高频功率变换器样机,通过样机调试验证变换器参数设计的合理性以及平面变压器与推挽式拓扑结构在高频变换器领域应用的可行性。