电推进系统在航天领域具有广泛的应用前景。功率处理单元（Power Processing Unit,PPU）是霍尔电推进系统的重要组成部分,其中阳极电源是PPU的主功率模块。主流星载电源系统中,PPU供电由功率调节单元（Power Conditioning Unit,PCU）一次功率母线(VBUS)提供,但VBUS易受电推进发动机、太阳能电池阵等设备的影响,输出电压的变化范围较大,因此研究具备宽输入电压范围特性的阳极电源具有重要的意义。本课题设计了一款高性能阳极电源,采用两级式功率拓扑架构,前级为反向耦合两相交错并联Boost变换器,后级为定频LLC变换器,旨在满足宽输入电压范围特性,且具备良好的抗扰动能力以及较高的效率。主要内容如下:分析了阳极电源的工作模态和运行原理,并进行参数设计。对前级反向耦合两相交错并联Boost变换器进行分析,根据不同工作模态得到输入电感的等效电感感值。对后级LLC变换器进行分析,梳理工作模态中各个阶段的电路运行特性。对主功率拓扑的参数进行设计,使其满足工作指标要求。对阳极电源进行了小信号建模。提出了基于状态空间平均法的反向耦合两相交错并联Boost变换器小信号建模方法,分别得到电压模式控制和峰值电流模式控制下的开环增益函数。采用基波分析法对后级LLC变换器进行小信号建模,详细推导了LLC变换器的建模过程。对阳极电源的控制环路进行了设计。通过SIMPLIS仿真软件对建模得到的传递函数进行验证,并根据变换器的小信号模型得到系统的开环增益,分析不同输入电压及负载下的频域响应,得到系统的最恶劣工况,分析相应的波特图,对其进行闭环网络的设计。对阳极电源进行了仿真分析,并且制作原理样机进行实验分析。提出了阳极电源的总体设计方案,给出关键电路的设计过程和相关参数。使用SIMPLIS仿真软件对阳极电源进行仿真分析,得到稳态和暂态仿真结果;搭建并调试原理样机,得到稳态和暂态实验结果,验证了本课题理论分析的正确性和工程实践的可行性。