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近年来微电子机械、微细加工、大电流阴极技术、高频集成等技术逐渐应用于电真空领域,使微波毫米波真空电子器件的工作频率达到太赫兹频段,使太赫兹功率源发展迈开了重要一步。为了使太赫兹真空器件稳定、可靠工作,就需要与之配套的高压电源,其具有大功率输出,宽电压调节范围,低纹波系数等特点,其性能直接影响到电真空器件的输出频点,频谱宽度,输出效率等参数。因此研究大功率、小型化、高稳定性的开关电源对太赫兹信号源的发展具有重要意义。本课题在开关电源理论的基础上,针对340GHz返波管的参数需求,对其高压供电系统进行设计。其高压电源主要包括灯丝模块、辅阴极电压模块、高压加速模块和接口控制电路。其中高压加速模块的高压主电路部分是此高压电源核心部分,本文主要介绍了此主电路控制芯片、功率开关器件及变压器磁芯选择,并给出了变压器参数设计的详细计算过程。高压电源主变换器采用全桥变换器拓扑结构,通过PWM控制芯片和驱动芯片结合,构成斩波电路,完成功率开关器件的交替导通。同时,为有效保护电源模块,在电路中提供了过欠压和过流保护。主电路控制部分采用PWM芯片UCC28086和STM32相结合的方式,实现电压输出的稳定调节。通过电脑控制界面对高压参数进行设置,STM32芯片将读取到的数字控制量通过AD转换电路转换为模拟量并输入到PWM控制芯片中,使电源模块产生高压。同时对输出电压进行采样,将采样后的数据同初始数值进行比较,通过控制UCC28086内部电路,对PWM输出的占空比进行精密调节,从而得到稳定的输出电压。STM32还对电源整体工作状态进行检测,当电源输入过欠压、输出过流时,立即启动保护电路,实现对电源模块的保护。本文设计的返波管高压开关电源输出电压可在-1kV～-6kV范围内稳定可调,输出电流最大值为250mA,电源稳定性在5×10-4以下,纹波大小在200mV以下,达到设计指标,满足太赫兹辐射源的工作要求。