大功率高频高压电源的应用领域非常广泛,许多行业的技术革新,比如航空航天电源,工业静电除尘电源,医用X射线成像技术等。电源同时工作在大功率以及高频高压的环境下,会使整体的设计变得更加复杂,同时也对系统的安全性提出更高的要求。高压环境下而其高频化带来了大量开关损耗,减小了工作效率,与此同时伴随的电磁干扰问题严重影响了系统的可靠工作。为此需要设计良好的高频高压电源控制系统,以提升高频高压电源的整体性能。首先,本文分析了高频高压电源拓扑结构,建立了LCC串并联谐振逆变电路数学模型,在对其工作过程理论分析的基础上,通过数学分析推导出了主要参数变量的数学表达公式,给出了软开关的实现条件。基于高频高压电源的串并联谐振电路模型,对其调压特性进行数学建模和仿真分析,得出了在不同负载下的调频调压特性,并设计了一种可以实现系统调压的谐振电路参数,最后通过仿真实验验证了该参数的有效性和实用性。其次,选用倍压整流电路作为电源输出滤波电路,大大减小电源的体积和重量,提高了电源的稳定性和效率。通过对倍压电容的合理优化,在保证电压纹波一定的情况下,设计了一种新的倍压电容选配方案。最后,对高频高压电源控制电路进行了软硬件设计,主要包括PWM电路设计、采样电路设计和系统的控制流程及其保护措施。通过DSP输出PWM调制信号,外接驱动电路,可以灵活控制IGBT开关管的开通关断。对系统电压电流信号进行数据采集,为系统的安全可靠动作提供基础。硬件电路设计的基础上,提出了一种系统软件控制策略,以保证高频高压电源安全可靠的运行工作。针对高频高压电源系统启动时的浪涌冲击问题,设计了软启动电路,对系统进行启动保护。