传统变压器以其突出的稳定性和极高的工作效率在电力系统中得到了广泛的应用，但传统变压器的体积重量较大，近年来在应对电能质量问题上的不足也逐渐突显出来；与此同时，以FACTS为代表的电力电子技术在电力系统中实现了成功的实际应用，因此，能否将电力电子技术应用于变压器领域进而改进传统变压器存在的问题成为了研究热点，电力电子变压器的概念也应运而生。电力电子变压器中的直流环节是影响其工作效率和装置体积重量的关键部分，本文以直流环节为主要研究对象，分析了直流环节的作用及其带来的问题，将软开关技术应用其中以期降低装置的损耗，促进电力电子变压器直流环节的高频化，通过对比三种具有软开关功能的直流变换器的仿真结果，确定采用零电压零电流复合式全桥三电平直流变换器为电力电子变压器的直流环节，并给出了最终的拓扑结构。作为一种新型的电力电子装置，在实现调压、隔离和能量传递的基本功能之外，电力电子变压器还应具备良好的电能质量调控功能，本文针对电力电子变压器的各个环节设定了相应控制策略，采用Matlab/Simulink软件通过仿真研究证明了电力电子变压器具有实现功率因数校正、抵御电压波动、抑制谐波扩散及应对负荷突变和电压闪变的功能。在理论分析和仿真研究的基础上搭建了一台实验室样机，以DSP为控制芯片，完成了参数选取和软硬件设计过程，重点介绍了直流环节的设计过程，通过硬件实验实现了直流环节器件的软开关功能及电力电子变压器调压、隔离和能量传递的基本功能，证明了所采用的软开关直流变换器可以应用于电力电子变压器中。