现代电力电子技术应用要求功率变换器实现高效率的同时,具备高功率密度和高动态响应速度。高开关频率可以降低无源器件的储能要求而减小其体积,从而提高变换器功率密度以及提升系统的动态响应速度。因此,功率变换器开关频率高频化已经成为国际研究热点。本课题就电压源型Class-E高频谐振整流电路展开研究,提出了一种数值型参数优化设计方法,通过仿真和实验验证了所提参数优化方法整体效率优于扫频法。此外,探究了变压器绕组同名端反接后整流电路的工作原理和特性,以进一步优化效率。首先,介绍了电压源型Class-E高频谐振整流电路的传统扫频设计方法,针对传统扫频法仅考虑基波传递能量的缺陷,提出了一种新的数值型优化设计方法。为了进一步优化变换器工作状态,对整流电路进行分析时,其输入电压从只考虑基波到引入三次谐波分量,再到考虑逆变电路引入的直流电平层层递进。利用编程计算对整流电路参数进行精准化设计,给出了考虑不同输入电压时电路的理论和仿真对比分析结果。其次,为了进一步探究变压器连接方式对变换器工作性能的影响,在电压源型Class-E高频谐振整流电路的基础上,将变压器副边绕组同名端反接,从而改变整流电路输入电压波形。给出了考虑不同输入电压时该电路的电路特性分析和设计参数,并将其与同名端正接进行理论和仿真对比分析。然后,结合变压器的两种连接方式,将整流电路应用于隔离型高频Class-Φ2 DC-DC谐振变换器,阐述PCB变压器、逆变环节、滞环ON-OFF控制环路及谐振驱动电路的工作原理和设计方法,并给出了变换器主要器件选型结果。最后,在实验室搭建了一台12V输入、5V/2A输出、开关频率为10MHz的实验原理样机,对上述变换器的工作原理和不同设计方法进行了实验验证,并进行了相应的损耗分析。采用本文所提出的优化设计方法对电路进行参数设计,其满载效率优于传统扫频方法。此外,验证了变压器绕组同名端反接方案可以进一步提升效率。