随着电力电子技术的高速发展,高压直流电源渗入到人们生活的各个方面,在医疗器械、军工设备和农业生产等更多领域都有着重要地位。高压直流电源朝着体积减小、开关速度加快、集成化和智能化的方向发展,传统的高压直流电源已经不能满足各个领域技术应用的需求,考虑如何利用高效率的控制策略来提升系统的综合性能已经成为了高压直流电源领域的核心问题。本文以开关电源为基础,研究和设计了基于STM32的高压直流电源系统。首先介绍了高压直流电源的研究背景、国内外现状、发展趋势和研究意义;详细分析了电源系统要求的各项技术指标,并考虑经济性因素,完成了各部分电路拓扑结构基本原理分析、电路参数计算和关键器件的选型,提出了利用Buck电路实现对系统输出电压的调制,提高了系统输出电压的稳定性;在高频变压器设计时对比不同磁芯材料的饱和磁感应强度、工作频率和用途,决定采用EE55型铁氧体磁芯,并完成了变压器匝数和导线截面积计算。为了验证各部分电路拓扑结构的选取和关键参数计算、器件选型的合理性,在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,比较和分析在两种控制策略下系统的工作状态,对比两种控制方式下系统各部分电路输出电压的变化规律,通过仿真分析得出模糊PID控制的系统响应速度更快,纹波系数小,稳定性更高。对高压直流电源系统控制电路完成了整体规划设计,确定了以内核CortexM3的STM32F103RCT6的微处理器作为系统的主控核心。然后对系统各部分硬件电路进行详细分析,硬件部分设计包括STM32最小系统设计、各部分电路供电转换模块需求设计、驱动模块需求设计、采样电路需求设计和保护电路需求设计。对高压直流电源进行软件设计,利用Keil软件作为开发平台,通过C语言完成了程序设计及调试工作,使得系统在低成本的基础上更好的实现了电源可靠的电压输出;然后通过试验样机完成了PWM波形、MOSFET波形、逆变电路输出电压和倍压整流电压测试,测试结果表明,基本能够达到设计要求。