由于X射线具有波长短能量大的性质,其较强的穿透能力和电离能力得以在工业无损探伤、医疗诊断、安全检测、各类物质的元素定标等领域被广泛应用。为了得到质量稳定,性能优异的X射线,作为高压发生装置的高压电源历经了从低频到高频,从小功率到大功率,从模拟控制到数字控制的过程。本文针对X射线管设计了一种小型高频高压电源,并对其控制部分做了系统性研究,实现了高压0～50k V;束流0～5m A连续可调。论文首先介绍了课题的研究背景、X射线产生原理以及国内外高压电源的研究现状和趋势,结合现代高压电源的特点确定了电源的整体结构。该电源使用新型开关电源技术将现有信号电源作为输入,经高频逆变电路、升压变压器和倍压整流电路后输出直流负高压,解决了传统工频高压电源体积大、效率低等问题。在控制方面以单片机为控制核心,设计了一种高频信号采样检测电路,选用纯硬件PI电路构成反馈,配以专业的触摸式屏幕作为上位机来监控下位机状态。并通过软件编写了单片机的运行程序,设计了触摸屏的操作页面,组成了一个运行速度快、信号采集监控方便、信息处理智能化、人机交互界面简洁直观的控制系统。经反复实验与调试,本文所设计的X射线高频高压电源控制系统可实现:管电压、管电流连续可调;高压、束流、灯丝值实时显示;过高压、欠高压、过束流、欠束流、灯丝过流五种保护功能;经过长时间整机带载测试,电源性能稳定可靠且效率维持在80%以上;具备电路结构简单,制作成本低廉,操作过程方便等优点,符合国内外大背景下高压电源的发展趋势。