脉冲功率是在一段时间内储存能量再在极短的时间将能量放出,从而获得很大的瞬时功率。随着科学技术的发展,脉冲功率技术从最初的军事运用逐渐推广到医疗、矿业、轨道交通、生物等各个领域。其中在岩石破碎方面有着很大的发展前景。相对于传统机械碎石,脉冲碎石方式有着清洁,效率、设备损伤低,操控简单等特点。高压电容器作为前级储能装置,其充电电源的研制对整套装置尤为重要。本文重点在于研制脉冲碎石装置中的高压大功率串联谐振充电电源。首先介绍了脉冲碎石的基本电路及原理,分析了当前脉冲电源的难点。实验接着介绍了充电电源的基本原理,采用电流断续工作模式的LC串联谐振,这样电源为恒流充电且工作在软开关状态下。并且分析了充电电源工作的各个过程,得出了谐振电流、充电电压等表达式方便之后的分析。脉冲碎石终端脉冲极大,为防止脉冲产生的电磁干扰及高压危害人身安全和设备,本实验采用电脑界面操控并通过光纤连接PLC控制设备。PLC作为控制器实现了电源的工作流程控制、状态指示、参数设置、软件保护等功能。人机交互界面采用labview制作。本文给出了串联谐振电源主电路设计,包括电路拓扑及元器件选型和仿真分析。同时给出了控制电路的设计,包括MC33067 PWM产生电路,IGBT驱动电路,A/D、D/A转换电路,过压、过流报警停充电路等。硬件、软件同时对电源进行这监控、预警,这样容错率更高,操作管理更加方便。本文还设计了T型保护并进行了实验与计算,采用最小的电阻保证整流硅堆的正常工作并将损耗降为最小。设计晶闸管导通电源停充的电路,这样可以有效的保证晶闸管在连续高压大电流开关下正常工作。最终完成了一个40kW,20kV的串联谐振充电电源,并且用在了实验室的脉冲碎石装置上,装置连续运行48h良好。