开关电源在各类电子设备中以体积小、重量轻、转换效率高等优点成为研究热点。小功率开关电源的发展方向趋于高频化与小型化，但是，由于部分电子元件的约束，功率密度很难进一步提高。
　　本文从四个途径进行隔离型高功率密度变换器的研究：
　　(1)电路拓扑结构
　　通过几种常用隔离型开关电源电路拓扑结构的对比分析，选择反激变换器的拓扑结构。通过对其工作原理及工作模式的分析，确定电流断续工作模式。根据开关电源的性能指标，对主功率电路关键元器件进行参数计算和选型。
　　(2)提高开关频率
　　高频可以减小磁性元件的体积，将开关管的工作频率定为500kHz。选取2MHz峰值电流控制模式的LM5022控制芯片，并对芯片外围电路的设计及控制模式作了详细的介绍。反激变换器在高频关断时，会产生很大的尖峰电压，RCD吸收电路可保证开关管安全可靠工作。
　　(3)采用GaN开关器件
　　GaN材料具有导通电阻较小、栅极电荷少、反向恢复电荷少、封装极小的特点，在高速开关和低导通电阻方面优势明显，将其应用于高功率密度领域。针对GaN晶体管驱动电压窄的特点，选取GaN晶体管单管专用驱动芯片LM5114，设计的独立推挽输出驱动电路能可靠稳定的驱动GaN开关管。
　　(4)采用平面变压器
　　磁芯元件平面结构具有较大的散热面积，降低元件热点与磁性元件表面的热阻，提高了功率密度。平面变压器的制作与设计难度大，本文总结了其设计步骤与制作方法，通过反激式高频变压器详述了设计过程，设计了一款转换效率为98.012%,尺寸大小为18×10×6mm3的平面变压器。
　　通过以上四种途径，研制出一款输入24V，输出5V/5A，工作频率为500kHz，尺寸为34mm×18mm×6mm，效率是70.7%，功率密度为6.8W/cm3的隔离型开关电源样机。实验结果及分析验证该样机是一款体积小，质量轻，电磁兼容性好的高功率密度开关电源。