脉冲功率技术在军事领域和工业领域有着广泛的应用。在军事领域内,如大功率雷达、航天电源、电磁弹射、电磁武器、强激光等方面,脉冲功率技术的研究比较成熟。而在工业领域内,脉冲功率技术作为一项新兴技术,在金属表面处理、污染治理、激光应用、半导体加工等方面应用前景广阔。随着技术的发展,工业领域在结构紧凑、重复频率、脉冲电压精度等方面提出了较高的要求。在此应用背景下,本文针对环保方面废气和废水的处理,研究并设计了一台基于Marx结构的高压脉冲电源。本文首先介绍了脉冲功率技术的特点,论述了脉冲功率技术的研究意义和国内外的发展状况,确定了本文的出发点。然后根据高压脉冲电源系统的指标要求,将系统分为三级电路:整流电路、脉冲充电电路和脉冲形成电路。经过分析对比多种拓扑结构和控制方式,最终确定采用有源功率因数校正的整流电路、恒压限流式输出的移相全桥变换器和DSP驱动的Marx结构。详细地分析了每级电路的硬件设计和人机交互电路。根据每级电路设计的参数,对整流电路和脉冲充电电路进行建模,根据系统的传递函数,说明了系统的稳定性。具体分析了脉冲形成电路的稳定性。最后通过仿真验证和测试试验,确定了系统的可行性、稳定性和有效性。本文基于脉冲功率技术的应用背景,研究并设计了高压脉冲电源系统。通过改进的Marx结构,采用电感隔离Marx电路和充电电路,同时使用二极管隔离每级Marx电路,减小了充电时的损耗,提高了系统的效率。同时通过对充电电路的控制,可以得到精确的脉冲电压。