随着微波加热技术的发展,作为微波技术的核心,磁控管和磁控管供电电源也随之受到越来越多的关注和研究。传统磁控管电源采用的是漏磁变压器,存在成本高、体积大、效率低、加热不均等问题。针对这一问题,本文提出了一种以单管谐振变换拓扑作为主电路的磁控管变频电源,该电源具有体积小、可靠性高、控制简单、效率与功率因数高的优点。首先,对磁控管用单管变频电源的主电路进行了研究和设计。为了得出磁控管用单管谐振变换器的电路特性,分析了磁控管的伏安特性,给出了单管谐振变换器拓扑的等效模型,分析了其拓扑结构和工作原理,列写并求解了相应的状态方程,根据状态方程分别画出了电压增益曲线、开关管耐压曲线以及输出电压曲线。根据磁控管变频电源的设计指标,对电路的元件进行了设计,为了选取合适的磁芯,对E型和U型磁芯的变压器进行了温度场仿真对比分析,根据选取的磁芯对谐振变压器进行了设计。其次,对磁控管用单管变频电源的控制电路进行了设计。控制电路采用三星单片机S3F84B8作为主控芯片,并设计了单片机外围电路,其中包括:输入电压电流的检测电路、开关管过热保护电路、开关管过零检测电路、开关管驱动电路以及辅助电源。为了满足微波炉磁控管的工作需求,分析了功率控制方法和输出电压控制策略,设计了电源的控制程序,绘制了主程序流程图,并分析了单片机的工作过程。最后,对磁控管变频电源进行了仿真和实验。依照所设计的电路参数,利用电路仿真软件搭建了仿真电路,仿真结果验证了所设计电源主电路的可行性,然后根据所设计的磁控管变频电源搭建了实验样机,并进行了实验测试。实验结果证明所设计的变频电源能够驱动家用微波炉磁控管正常工作,能够实现软开关,满足设计的要求。