电子束焊机高压直流电源系统是电子束焊接设备的重要组成部分,主要是用于加速阴极灯丝逸出的电子,其高压直流电源电压的调整率、纹波大小以及束流的稳定度直接决定着电子束焊接的质量。现有的高压电源系统,工作频率偏低,所用的高压油箱体积偏大,工作效率较低,输出的直流高压的电压纹波以及电压稳定度等性能指标,难以满足日益严苛的现代制造业的实际应用需要。本文综合分析了部分国内外在高压直流电源系统应用方面的控制策略的研究,并结合了现代电力电子软开关技术、模拟电子技术、数字控制技术以及电子束焊接设备高压电源的特点,研制了一台-60kV/6kW基于全桥LLC串联谐振及桥式对称型倍压串联整流技术的电子束焊机用高频高压直流开关电源样机。课题电源样机主要包含高压直流电源与阴极灯丝加热电源。其中阴极灯丝加热电源采用的是全桥LC串联谐振变换器,经高频变压器隔离,再整流滤波,从而实现了对阴极灯丝加热电源输出电流的调节和稳定控制；高压直流电源前级采用的是全桥LLC串联谐振变换器高频逆变,后经高频高压变压器升压,再通过单相桥式对称型倍压串联整流电路整流滤波,最后得到稳定的可调节的精准高压直流。整个系统由DSP、CPLD、IPM等组成,以DSP28335为算法处理和通信联接的核心,CPLD作信号综合和保护信号的快速处理,采用脉宽调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)混合调制的方式,最后各样机实验表明研制的阴极灯丝加热电源与高压直流电源都分别很好地实现了开关管的零电流开启和准零电流／零电压关断,各电源样机都很好地实现了电子束焊机高压电源系统的指标。