近些年来在超声换能以及微驱动定位领域中,压电陶瓷材料由于其特殊性能在这些领域发挥着越来越重要的作用。其中广泛用于精密定位控制领域的压电直线电机具有结构简单、步进分辨率高、响应速度快、可迅速切换运动方向等优点,旋转型电机中的行波型超声电机同样具有扭矩大、断电自锁等优点;而超声换能领域基本都采用压电陶瓷材料实现,如超声清洗、超声波焊接等的振子,由于压电电机结构的特殊性,因此压电电机的结构以及其驱动电源电源都需要特别设计,一个性能优秀电源对压电设备的推广使用有着重要的影响。针对压电陶瓷材料驱动的电学性质及对驱动电压的特殊要求,为了实现压电致动器的交直流叠加脉冲激励以提高其输出性能,需要量身定制一种新型驱动电源。该电源除了必须具有性能稳定,高能量效率,简单易用外,为了充分了利用电源的硬件资源,电源还应可通过程序设计实现功能最大化。即使除了满足压电致动器的驱动功能外,还需具备驱动超声电机以及其他超声换能设备的能力。文中对压电致动器激励驱动需求分析,针对脉冲输出需求提出具体的可行电路实现方案,并且对方案进行综合性能分析。比较不同方案优缺点结合实验条件进行取舍,选定最佳电路结构。对电路的具体元器件进行参数优选并设计出电源PCB实物用于实验。分析实验的数据对电源参数,程序进行验证并调节。并设计出能使电源简单易用的人机控制及通信接口。实现以意法半导体公司的STM32F103RCT6单片机为控制核心,采用PWM开关驱动方式设计了一种多功能压电陶瓷驱动高效电源。该电源结构主要由前级升压电路部分、电容分压调节部分、后级半/全桥输出部分和LC低通滤波器部分组成。电源输出功率最大达200W,直流电压输出范围0-400V,交流输出范围最大±400V。频率输出0-100KHz,两路交流间能实现任意相位差输出,脉冲占空比,个数可参数设置。本多功能驱动电源可产生压电直线电机运作所需的两路不同相位差的高压交流脉冲,同时根据需要还可对输出的脉冲进行电压偏置。在程序的控制下还可迅速切换电机的交流动态输出和直流静态变形模式配合脉冲输出个数控制,可用于压电直线电机的大行程定位。同时该电源可实现偏置直流脉冲输出用于驱动压电致动器进行超声换能。文中设计了电源的人机界面,除了可通过按键以及LCD屏幕实现了基本的参数设置外,还可通过串口通信实现快速控制。为此编写了基于Windows及android的上位机程序,可方便地实时调节脉冲输出个数、频率、占空比、电压等参数。跟据文中理论分析以及电路设计,制作并完成脉冲电源实物,对电源的各项性能参数指标进行了测试,所得数据表明,脉冲电源电路设计合理能安全稳定正常工作,输出性能达到了设计预期目标。