为了提高高频变压器运行性能，提出了一种新型矩阵铁心结构，并提出了改进的电磁特性与热特性分析模型，提升变压器运行参数预测精度。为了在高频变压器总损耗、漏感、功率密度、绝缘距离和工作温度之间实现平衡，建立了一种基于多目标非支配排序遗传算法II的高频变压器设计方法。制作了一台1 kV/50 kVA高频变压器，并开展了实验测试和有限元分析，验证了设计方法的可靠性。优化设计的高频变压器功率密度为24 kW/L、工作效率达99.76%。