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数字高压电源,是将工频电网电能转变成特种形式电能的一种电子仪器设备,它在各个领域有着广泛的应用。许多高新技术的发展,如农业生物静电效应研究、医用x光机等都需要采用大功率、高频化高压电源。随着半导体技术、电力电子技术和控制理论的发展,高压电源的数字化控制受到了广泛关注。而如今应用高性能、低价格数字信号处理器(DSP)的高频开关电源技术为其提供了良好的发展空间。本文围绕数字高压电源的核心移相全桥ZVS变换器的工作原理、数字控制技术,对数字高压电源系统进行了硬件设计,以DSP的集成开发环境CCS为开发平台,采用移相PWM数字控制方法,完成电源系统的研发。首先,论文论述了DC/DC变换器,选择ZVS移相全桥DC/DC变换器作为电源主功率电路的拓扑结构,并对其基本工作原理进行阐述,同时给出了电路实现ZVS软开关的条件,重点对全桥逆变电路的工作过程进行了动态分析,给出相关的电压、电流表达式。其次,对选定的主电路拓扑结构进行了电路设计,给出主电路中各参量的设计及参数计算方法,包括输入整流滤波电路的参数设计、高频变压器以及倍压整流电路的参数设计。最后,本文还设计了整个电源系统的整体硬件架构,以美国德州仪器(TI)公司的TMS320F2812为控制核心,设计了驱动电路、检测电路、保护电路以及辅助电源电路。另外,随着微处理器的出现和发展,电力电子变换器的控制技术从传统的模拟控制转向数字控制已经成为一个趋势。数字控制技术可使控制电路大为简化,并能提高系统的抗干扰能力、控制灵活性以及智能化程度。因而,本文在对全桥逆变电路动态分析的基础上,采用一种积分分离数字PI算法实现以DSP芯片TMS320F2812为核·心的数字控制技术方案。数字高压电源系统以CCS为开发平台,采用一种新颖的基于DSP全比较单元的数字移相PWM脉冲生成方法。这种方法利用DSP事件管理器中两个全比较单元直接输出四路驱动信号,代替了传统的模拟控制方案,控制灵活,反应迅速。最后,对电源系统进行了仿真和实验调试,结果验证了理论分析与设计的正确性,给出了实验结果和波形。