与交流输电相比，高压直流输电具有输送功率容量大、损耗小、输送距离远、稳定性好等特点，而有广阔的应用前景。在高压直流输电系统中整流侧和逆变侧，仍然要工频变压器来实现和交流电网相连，体积大，质量大。直流输电仍然作为交流输电一种辅助功能，没有直接用于用电设备。为了适应将来将高压直流输电直接应用于用电设备，尤其对大规模非并网风力发电等独立电力系统，原方案就显得笨重而不经济。需要具有和交流隔离变压器功能类似的直流变压装置，将高压直流电转换成隔离的满足用电设备要求的低压直流电。

近年来，随着大功率电力电子元器件及其控制技术的发展，通过电力电子变换技术实现电压变换和能量传递的新型变压器--电力电子变压器(PET)得到了越来越多的关注  。以美国弗吉尼亚电力电子中心Fred C. Lee  为首的学者系统地提出了直流变压器的概念。直流变压器在接近100%的等效占空比下工作，输出省去了滤波电感，结构简单；采用开环控制，易于实现软开关，可进一步提高开关频率，提高功率密度。

信息技术，特别是微处理器领域迅猛发展，微处理器内部的集成晶体管数量急剧增加，对分布式电源系统的供电性能提出了更高的要求。分布式电源系统中的核心部件电压调节模块的发展趋势是  ：

（1）输入母线电压不断提高，未来的计算机电压调节模块将把输入母线电压提高到48V，减小母线损耗，提高效率，同时大大减小输入滤波器的体积，提高电压调节的瞬态响应速度。

（2）输出电压越来越低，输出电流越来越大，满足计算机芯片对电源容量要求的不断增加，而且低的稳态工作电压可以提高微处理器的速度。

（3）负载变化率越来越高，要求电压调节模块有更好的瞬态响应性能。

如何保证电源的高可靠性，如何进一步提高变换器的功率密度，在高频化的同时保证高效率，实现具有低电压、大电流、动态响应速度快、高稳定度输出等优良性能的高质量电源系统是当前研究的关键问题。

右图示出了直流变压器的基本电路结构，其中Lr为变压器漏感(或少量串联电感)，原边高频逆变电路可以是推挽、半桥、全桥、推挽正激、双管正激、有源籍位正激、谐振复位正激和不对称半桥等电路拓扑；副边整流滤波电路如右图所示，可以是不带输出滤波电感的半波整流、全波整流、全桥整流和推挽正激整流电路，整流二极管可以换成同步整流管，减小通态损耗。将副边整流二极管换成双向的开关管可以构成双向直流变压器。右图所示为双向半桥直流变压器电路结构。包括反激、双管反激和正一反激以及双管正一反激电路。由于变压器起着电感和变压器的双重作用，变压器需要储能，不能进行能量的直接传输，所以不适合用作直流变压器。满足理想直流变压器基本要求的电路结构可描述如下 ^[4]  ：

（1）Lr尽量小。Lr越小，线路压降越小，越能保证直流变压器输入、输出的正比关系。

（2）直流变压器中不含有大的储能元件。系统储能元件小是保证频带宽度的条件，这就要求系统占空比尽量接近1，系统滤波元件小。

（3）实现零电压开关。实现零电压开关有助于提高变换效率，漏感Lr越大越容易实现开关管零电压开通。开关管并联电容有利于开关管的零电压关断，但同时造成了零电压开通困难。