19世纪末,自压电效应和反压电效应被人们发现后,超声波的应用得到了迅速发展和普及,其中的一个重要应用就是超声波理疗。超声波电源用于驱动超声理疗仪中的换能器,是超声理疗仪中的关键设备。本文主要研究应用于超声理疗仪中的E类高频电源。本文首先介绍了E类功率放大器的基本结构,推导了E类功率放大器工作原理和参数计算。为了实现E类功率放大器的工作状态调整,本文分析了非理想因素和负载网络参数变化对E类功率放大器工作状态的影响,得到并分析了E类功率放大器的三种工作状态,指出E类功率放大器应避免工作在失调状态。本文介绍了换能器等效电路并分析了换能器的阻抗圆特性。考虑到E类功率放大器的源阻抗特性和输出谐波特性,针对换能器容性和感性两种工作负载分析了相应的匹配电路。指出E类功率放大器驱动换能器时,换能器应工作在感性负载工作频段,并采用并联电容匹配电路。由于相同型号的不同换能器阻抗和工作频率都有一定差异,而且同一个换能器也会因为老化等原因导致阻抗发生变化。为此本文设计了换能器阻抗在线测量方案,解决了E类功率放大器驱动不同换能器的匹配问题。针对E类功率放大器对负载网络适应能力差的问题,设计实现了在线有源可调电感和有源可调电容,用于实时调节E类功率放大器工作状态,避免其工作在失调状态,解决了E类功率放大器对负载变化适应能力差的问题。搭建了一套60W、1MH±5%的E类超声波电源系统,对不同工作状态的实验波形进行了测试分析。实验结果验证了理论分析的正确性。