本文以压电变压器高压电源驱动等离子体发生器为课题研究背景,主要研究使用压电变压器进行小型高压电源的设计,且研制的高压电源经过综合测试能够成功激发等离子体发生器工作。并使用设计的高压电源驱动等离子体发生器,产生氩气等离子体射流进行材料的表面处理实验。高压电源的小型化设计是制约整个等离子体发生器电路高集成化、小型化的重要因素。本文通过研究发现压电变压器输出电压随负载变化特性、高输出电压低输出电流特性非常匹配等离子体发生器的激发条件;同时压电变压器具有尺寸小、结构简单、耐高压、不易发生高压击穿现象、电磁干扰小、转换效率高等优点,从而提出选用压电变压器作为等离子体发生器小型高压电源的设计方案。本文围绕压电变压器制定了等离子体发生器小型高压电源的总体设计方案。简要介绍了使用脉冲频率调节的方式控制压电变压器,产生高电压激发等离子体发生器工作的原理。并依据压电变压器的等效电路进行仿真,分析压电变压器的相关特性。详细阐述了压电变压器控制器、振荡电路、驱动电路、采样电路、反馈电路、保护电路等组成高压产生电路的设计方法,从而进行小型高压电源的研制。经过实验测试,高压电源能够稳定输出幅值为2.0kV的正弦交流电压,激励等离子体发生器产生氩气等离子体射流。结果表明压电变压器能够实现在等离子体发生器小型高压电源中的应用,且具有体积小,重量轻,符合电子产品小型化、集成化的发展趋势;转换效率高,平均转换效率比电磁变压器高出10%以上;耐高压、不会短路、抗电磁干扰、可靠性较好等优点。压电变压器在小型等离子体发生器驱动电路方面有重要的现实意义。