X射线在现代工业、科学研究、影像医学以及生产生活中都被广泛的应用,然而我国对X光机的研究还与国外存在较大差距,其中以高性能的X射线管和高压电源存在的差距尤为巨大。本文就针对工业无损检测中使用的X射线管用高压电源进行研究,电源设计为最高实现350kV/20mA输出并以DSP作为控制系统的数字化直流高压电源,其稳定度为0.5%,纹波系数为0.01%。论文首先介绍了X射线的产生原理以及国内外在高压电源领域的研究现状,结合现代高压电源的特点设计了电源的主体结构,它以三相交流作为输入,经过整流滤波、全桥逆变、变压器升压和倍压整流实现直流高压的输出。然后在控制系统部分介绍了SPWM控制理论、PID调节方法和控制芯片TMS320F28377S的特点,设计了相应的程序流程图,并在软件CCS中编写了系统的控制程序,实现了控制端SPWM波的输出。其次在低压部分对整流滤波电路、全桥逆变电路以及相应的辅助电路进行了结构选型和理论设计,采用MATLAB/Simulink对其建模仿真,利用Altium Designer设计了辅助电路的PCB板,最终搭建了该部分的实验平台,并能实现稳定工作。最后对高压部分的高频变压器和倍压整流电路进行了设计,其中在计算高频变压器铁芯参数和绕组参数的基础上,针对其层间绕组突出的绝缘问题采用ANSYS仿真了绕组的层间电场,设计了输出为60kV的高频变压器;通过分析常用倍压整流电路的特点设计了六倍压的正负双向CW倍压整流电路,并对其电容参数进行计算和仿真,得到倍压电容的最优取值为0.1uF,还针对元件尺寸对电路的排布方式进行了设计和仿真,得到设计的电路结构能够满足安全工作的要求。