当前高压电源在很多领域得到了广泛的应用,医疗、通信、国防等领域都离不开高压电源。本文所研究的高频高压电源主要应用于X射线衍射仪,为其提供10KV~60KV的工作电压。X射线衍射仪对电源的要求很高,电源电压的稳定性和控制精度直接影响X射线衍射仪的成像质量。高频开关电源的出现实现了高压电源的高精度、高效率,很适合用于X射线衍射仪,因此本文采用了高频开关电源的设计方案。本文设计的基于数字控制的高频高压电源不仅实现了电源的高频化,同时采用了基于数字的控制方案,简化了控制电路的复杂度,提高了输出电压的控制精度。电源采用了常用的两级结构,前级的PFC(功率因数校正)电路和后级的串并联谐振电路。PFC电路采用了单周期控制策略,实现了输入电流与输入电压同相位,提高了电源的功率因数。串并联谐振电路不仅具有串联谐振和并联谐振的优点,同时克服了这两种电路的缺点,并且容易实现软开关。由于采用了数字控制方式,控制芯片输出控制信号不能直接驱动MOS管,并且谐振电路的工作电压比较高,控制电路和开关管之间也要做相应的电气隔离。因此专门设计了驱动电路,实现对开关管的控制。此外各个控制芯片和驱动电路需要低压驱动,本文专门设计了辅助电源为其提供工作电压。考虑到辅助电源需要低压多路输出,最终采用了单端反激式拓扑结构。文中通过对各部分电路的分析,给出了电路的等效模型,推导出影响电路性能的关键元件参数选定公式。对功率因数校正电路和串并联谐振电路进行了建模仿真,验证了单周期控制原理的正确性,并根据仿真结果对电路的部分参数进行了优化。本文对高压电源各部分元件进行了分析和计算,并根据计算结果制作出了试验样机。经过测试,各部分性能基本达到设计要求,接下来要对参数做进一步的优化。