回旋行波管以其频带、增益、动态范围和噪声等方面的优势,被广泛应用于雷达、电子对抗、通信、导航、卫星遥感和遥测等领域。高压脉冲电源作为回旋行波管系统中最重要的部件之一,其性能的好坏直接决定回旋行波管的阴极工作状态。对于高电压、大功率、性能稳定可靠的高压脉冲电源的需求日益迫切。目前,国内大量使用的类似高压电源采用的是传统线性调制器,由于人工线体积庞大、真空电子管价格昂贵以及辅助电路复杂等原因造成系统的体积庞大、结构复杂、效率低,并大大影响了整机的可靠性。由于新材料和工艺的不断进步,半导体固态开关器件的快速发展为解决上述问题提供了良好的条件,并逐步应用在雷达和加速器等应用领域,并取得了较大的成果。本文主要是基于以上的问题,以150kW回旋行波管脉冲源系统的设计与实现为研究课题,重点对开关电源并联技术、固态开关串并联技术以及基于PPI协议的上位机控制等问题进行了讨论和研究,主要研究内容为:1)研究大功率高压直流电源的实现方法,提出了定频并联谐振逆变方式,采用移相控制方式实现高压直流电源的输出,并通过多个电源模块并联输出的方式达到大功率输出要求,采用同步信号控制实现六台电源的同步工作,以满足电源输出纹波的要求,以电压为闭环的控制变量,实现了大功率高压电源的输出要求。2)研究固态开关器件IGBT的串并联应用问题,根据模块差异性及分布参数的影响,采用动态和静态均压、驱动一致性、限流保护和过流保护等措施来确保串并联开关的安全工作。并结合仿真软件PSPICE进行分析,提出了相应的解决方法,并结合实际的测试波形验证串联开关方案的可行性。3)综合考虑系统的控制要求,重点研究了选择采用西门子PLC模块的控制方案,并基于PPI协议的上位机软件的通信实现方法,提出采用光纤传输的方式实现远程数据通信。应用西门子PLC及编程软件STEP7-Micro/WIN实现控制系统的控制功能,远程上位机基于Visual Basic6.0为界面开发工具实现与PLC的远程通信技术,解决了系统的干扰、信号隔离、操作安全性等问题,实现系统数字化、模块化、智能化的控制功能。