目前平面变压器设计技术面临二个工程难题：一是平面变压器单个功率小，结构特殊，不易标准化；二是平面变压器设计分析绕组特殊结构较多，而对平面变压器的关键部件铁芯研究分析较少。本文针对平面变压器的这二个工程难题展开研究，提出用并联的径向绕组平面变压器模块和用块体非晶合金制造铁芯，进行平面变压器的优化设计，并以此工作为基础，开展了相关的理论和设计研究。首先，引入电场数值计算方法和磁场能量推导方法，分析了平面变压器的动态电容，平面变压器漏感，平面变压器最佳绕组层间距，平面变压器窗口填充系数及研发出一种低损耗平面变压器的绕组结构。从理论上探索了一条了如何解决设计平面变压器时面临的损耗和绕组结构问题的途径，进而对优化设计和制作平面变压器提供了一套实用的方法。针对平面变压器的漏感和分布电容有效抑制的需求和关键问题，研究分析了如何减少平面变压器产生的漏感能及分布电容电场能，以期达到平面变压器的总损耗最小的效果，研究分析得出单层径向绕组结构使变压器的动态分布电容近似为零，变压器的漏感只由绕组本身产生，并可通过增加绕组宽度和降低绕组高度减小变压器的漏感。尽管单层径向绕组结构的平面变压器具有良好的性能，但它的功率小，难以作为较大功率变压器使用，针对该问题，本文研究了利用多层电路板把单层的平面径向绕组并联起来作为平面变压器模块，来解决单层径向绕组结构平面变压器的功率小和大电流难题。针对并联的径向绕组平面变压器模块功率不足的问题，本文研究分析了当设计的平面变压器功率大于单个并联的径向绕组平面变压器模块的功率时，将并联的径向绕组平面变压器模块并联起来使用的可能性，通过对并联的径向绕组平面变压器模块并联运行的条件和状态进行理论分析，得出可根据需要的变压器功率来决定并联平面变压器模块的数量，同时，平面变压器模块的最佳并联模块数由变压器的总损耗最小来确定，导出了块状非晶平面变压器模块的最佳并联模块数模型。为了满足并联的径向绕组平面变压器模块的性能和结构特点的要求，研究探索了并联的径向绕组平面变压器模块的性能和结构最优化设计技术，分析得出：对并联的径向绕组平面变压器模块来说，提高工作频率和改进磁芯损耗是提高并联的径向绕组平面变压器模块可传输功率的有效途径，减小并联的径向绕组平面变压器模块涡流损耗的主要途径是提高铁芯材料的电阻率，从铁芯材料微观结构考虑，应用均匀的小晶粒以及同电阻的晶界和晶粒来提高铁芯材料的电阻率，而常规磁芯材料如硅钢它们的电阻率不能满足并联的径向绕组平面变压器的要求。基于此，本文进行了一种电阻率高和涡流损耗小的铁芯材料的应用研究，研究发现铁基块体非晶合金不仅电阻率高和涡流损耗小，而且有优异的软磁性能，非常适合作为并联的径向绕组平面变压器模块的铁芯材料。同时，本文研究了利用工业纯铁以及Fe-B合金，通过适量Co对Fe的替换和通过适量Zr对Nb的替换，成功地合成了φ5mm的块体铁基非晶磁性合金，使(Fe_71.2B₂₄Y_4.8)₉₆Nb₄合金体系非晶形成的范围被大大拓宽，研发出了[（Fe（1-x）Co_x）_71.2B₂₄Y_4.8]₉₆Nb₄（x=0，0.1，0.2，0.3和0.4）和(Fe_71.2B₂₄Y_4.8)₉₆Nb_4-xZr_x（x=0，1，2，3和4）非晶合金磁芯系列材料。最后，研究分析了常规平面变压器和并联的径向绕组平面变压器模块的设计方法，对设计程序，包括磁芯材料，磁芯结构，磁芯参数，线圈参数，组装结构和温升校核等内容分别进行了讨论。