随着很多新兴的科学与技术的发展，例如可控热核聚变方面的研究、超强激光器的研究、电磁脉冲、新型武器的研究，脉冲功率技术的获得了迅速发展。而电容器因为技术成熟，简单方便，是脉冲功率应用最多的储能环节。随着脉冲功率的越来越多应用，在真空环境也可以看到脉冲功率的应用。但是由于真空环境散热和辐射问题，使得真空环境下的电源不同于常规的脉冲电源。因此对适用于真空环境的电容器充电电源的研究尤为重要。本文主要对比了几种常见的DC-DC拓扑结构的优点与不足，由于串联谐振电源可以降低变换器的损耗，具有体积小、效率高、功率密度大、恒流充电等优点，选择了串联谐振变换器作为电容器充电电源。文章推导了串联谐振变换器的工作模态与公式，也对考虑分布电容的串联谐振变换器进行了分析。并且基于变换器的工作模态分析与公式推导，对变换器的主电路进行了设计，包括功率开关管的设计、高压变压器的设计与谐振电感的设计，以及对高压电源充电保持阶段的干扰问题进行了分析并提出了解决办法，也对电容器电源的高压侧二极管、功率MOS管、磁性元件例如变压器和谐振电感的损耗进行了计算分析。针对真空特殊环境的特点，对变换器的散热、辐射和高压绝缘可能产生的问题进行了分析，并提出了一些针对性的方法。最后通过理论分析和变换器的主要参数设计，研制了一台电源样机，并进行了相关的实验，验证了本文理论分析、变换器主要参数设计、干扰问题的分析和损耗分析的合理性。