高壓電源是指輸出電壓在五千伏以上的電源，一般輸出電壓可達幾萬伏，甚至高達幾十萬伏或者更高。高壓電源廣泛用于材料改性，金屬冶煉，環境保護，大功率激光和微波等高端領域。一般的高壓電源采用工頻電源和LC諧振方式，雖然電路簡單，但體積和重量大，低頻工作狀態及紋波、穩定性等均不能令人滿意，隨著電源電子技術的發展，高頻高壓電源必將是發展趨勢。
伴隨著高新技術的逐步應用，新的技術問題也隨之出現，主要表現在高頻化可以提高電源性能，減少變壓器的體積和紋波系數。但由于高頻高壓變壓器是高頻高壓并存，出現了新的技術難點：
①高頻高壓變壓器體積減小，頻率升高，分布容抗變小，絕緣問題異常突出;
②大的電壓變化比使變壓器的非線性嚴重化，漏感和分布電容都增加，使其必須與逆變開關隔離，否則尖峰脈沖會影響到逆變電路的正常工作，甚至會擊穿功率器件;
③高頻化導致變壓器的趨膚效應增強，使變壓器效率降低。
鑒于上述情況，高頻高壓變壓器如何設計是目前研究的一個難點和熱點問題。
研究主要內容包括BUCK電路的分析設計、半橋逆變電路分析設計、倍壓電路的設計，以及系統仿真研究。該電路包括輸入整流濾波電路、BUCK預穩壓電路、半橋逆變電路、倍壓電路和輸出整流濾波電路。輸入的交流電源經整流濾波電路變為直流，通過BUCK預穩壓電路將電壓穩定，再經過半橋逆變電路將直流電壓變為交流電壓，然后通過一個倍壓電路將電壓升高，最后整流濾波輸出穩定高壓。
主電路設計
主電路的拓撲結構如圖1。
這里主要介紹了一種基于BUCK調壓的小功率高壓電源。該電源能實現零電流軟開關(ZCS)，并能方便的調節輸出電壓，因為利用了高頻變壓器的寄生參數，從而避免了尖峰電壓和電流。該電源的另一個特點是利用倍壓電路代替了傳統的二極管整流電路，減小了高頻變壓器的變比和寄生參數;尤其是主電路的控制采用了Buck電路和逆變電路的聯合策略，即采用Buck可十分方便、靈活地進行電壓調節;采用定頻定寬的逆變電路可利用高頻變壓器的寄生參數實現諧振軟開關。
此外，由于該電源無需利用調節逆變電路的占空比來調節電壓，因而可充分利用高頻變壓器的磁性；而且由于其控制電路采用了基于DSP的實時數字PI調解器，因而實現了電路的穩態和暫態特性。
