随着科学技术的发展,高压电源在医疗与农业、军事与科学等领域占据着重要地位。如今,高压电源正朝着提高电源功率与缩小电源体积的方向优化发展,在高压电源不断优化的过程中,电源的安全性能受到了广泛的关注。良好的电路结构设计和设备选择可以提升系统安全性,保护电路的设计更是不可替代,二者为电源的安全性能提供了双重保障。本文介绍了高压电源相关知识,包括整流滤波电路、逆变电路、高频升压器和倍压整流电路等,详细分析了电源系统的各项技术指标。针对直流高压电源系统,设计了三种类型保护电路:束流调节保护电路、打火保护电路以及打火保护自恢复电路。在束流调节保护电路中设计多重保护措施,实现电容对强干扰的吸收、压敏电阻的电压钳位以及二极管限幅电路对运放的保护。束流采样信号通过运放与保护电压比较,输出过流信号控制继电器工作,从而达到电源电路保护的目的。运用互感原理设计出一种通过磁环来检测打火信号的新型过流保护电路,称为打火保护电路,电路可接入电源供电端或高压采样端,起到保护电源电路的作用。在打火保护电路的基础上,设计出打火保护自恢复电路。打火信号导通继电器,使得接入高压PID中的减法器动作,经过慢启动电路接入信号调节电源中,后接反向跟随进入高压PID负高压采样,通过高压PID电路调节实现自恢复式抑制高压瞬变的过压保护电路,代替了传统过压保护电路。仿真和实验结果表明,上述电路均能够实现其保护功能,电路结构合理、灵敏可靠,为电源电路系统的安全运行提供了有效的保障。