大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件，其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析，提出基于换热-热传导两步仿真的改进热分析方法，保证热分析精度的同时，提升热分析计算速度。仿真结果表明，提出的热分析方法与传统方法准确度相似，而计算速度大幅提升。此外，优化过程中，将变换器电路参数与变压器参数共同考虑，引入更多优化变量，从而形成全局优化模型，提升设计方案的优异性；并采用改进热分析方法和遗传算法以提升计算速度，保证了全局优化模型的可计算性。综合以上措施，最终形成系统的大功率高频变压器高速全局优化设计方法。通过一个具体的案例设计和实验结果验证提出的优化方法的有效性。