随着经济社会发展与环境之间的矛盾日益突出,国家在环保方面的投入越来越大,应用于电除尘场合的高频电源迎来了发展的机遇期。作为一种特种电源,高频电源的工作方式与其电路参数具有极大的相关性,而且输出的电压高达几万伏,对电源保护要求高。电除尘本体中烟气的成分随工况的变化而时刻变化,导致电源的控制对象具有不稳定性,尤其是等效负载电阻的不稳定性,对电源的工作状态具有较大影响。本文中,首先对电除尘电源进行介绍,对比选择了高频电源作为研究对象,详细分析了高频电源断续模式下的工作原理及其数学模型,并对其调压特性、最大输出电压特性、负载变化特性、谐振电流峰值、串联电容电压峰值进行了详细研究,并利用实验室已有的原理样机,在200W的功率条件下对上述理论进行验证。然后,对高频电源工作过程中的电源三相功率因数进行了研究,在电源采用三相不控整流时,为提高功率因数,利用一种并联型的功率因数校正结构对不控整流桥的电流进行补偿,改善了三相电源输入端的功率因数。其次,采用实验的方法给出了高频电源的等效二阶数学模型,采用经典控制理论设计PI调节器,利用PLECS对设计结果进行了仿真验证。基于TI公司的TMS320F28335设计了一个最小控制系统,作为电除尘电源的主控制器,并利用CPLD设计了硬件保护逻辑电路,提高了系统保护的可靠性与快速性。最后以一个2kW的实验样机为例,利用粒子群算法以谐振电流峰值作为优化对象,给出了详细的设计方案,并通过实验对比验证了理论分析和粒子群算法设计的正确性。