高压直流电源在日常的生产、生活中有着广泛的应用，尤其在军事、医疗和绝缘测试等领域应用更为频繁。传统的高压直流电源采用线性电源技术的较多，这种结构形式造成电源整体效率较低，性能一般，体积大，重量沉。随着开关电源技术的进步和发展，各类用途的直流电源都倾向于采用开关电源技术。开关电源以其线性电源无法比拟的特点和优点已经成为电源行业的主流形式。开关电源技术应用于高压直流电源领域，使高压直流电源变得体积小，重量轻，效率高，性能更好。 本次论文研究工作是针对X射线发生装置设计所需高压电源。论文首先介绍了目前高压直流电源领域的发展情况，和X光管工作的基本原理，论证了各种开关电源主电路的拓扑结构，由于单一结构形式的变换器难以满足系统功能和性能指标的要求，提出了一种组合式结构，以半桥式变换器组合降压斩波电路的主电路结构形式，应用MATLAB仿真验证了系统设计的可行性。然后论文针对主电路中各主要元件参数进行了具体计算，对变换器中较为关键的高压变压器进行了具体设计，并指出了变压器制造过程中影响性能指标的关键因素和解决办法。控制电路设计中选用开关电源专用芯片TL494作为主要控制芯片，应用精密运算放大器和隔离反馈元件构成系统的反馈和PI调节控制器，应用控制领域使用最为广泛的51系列单片机构成控制电路中的数字控制部分，结合信号检测技术，组成具有完善控制和保护功能的电源系统。在论文的系统调试部分记录了此次设计的电源的调试步骤和过程，以及每步调试的波形和数据，尤其重要的是发现并记录了TL494的设计缺陷，提出了补救方法。经过多次试验和反复补充修改设计，最终制成了一台具有较高性能指标的高压开关电源样机。