近几十年来,随着科学技术的发展,等离子体逐渐应用于不同的领域。大气低温等离子体因其可以在开放空间生成,因此受到国内外学者广泛研究。脉冲电源作为产生大气低温等离子体的驱动源之一,由于其快速的上升沿能够迅速电离气隙中的气体,因此受到广泛关注。然而目前国内外研究脉冲参数对等离子放电特性的影响还比较少,因此研制一款高重复频率、快上升沿和结构紧凑的高压脉冲电源极为重要。本文主要内容是设计一台应用于介质阻挡放电的高压脉冲电源,具体研究内容如下:首先,电源主体采用模块化设计,这种设计的优点是通过多个低压模块串联以提高输出脉冲电压等级,并且控制模块的导通数量和时间可以调节输出脉冲幅值和脉宽。模块化设计的另一个优点是由于每个模块电压等级低,因此易于对器件的选型,也便于后期的维护处理。其次,由于每个模块相当于一级Marx电路,因此对传统Marx和全固态Marx电路工作原理进行了分析,利用仿真软件分析了不同参数对输出脉冲的影响。每个模块中包含一个电容电压倍增单元,通过对其工作模态分析,推导出其输出电压的数学表达式,并仿真分析了改变其他参数下的输出电压波形。再次,分析影响Marx电路输出脉冲边沿的因素,利用磁开关对脉冲进行陡化。通过对一级磁开关脉冲陡化电路进行数学分析,得出了负载预脉冲电压与磁开关参数的数学表达式。然后软件仿真分析磁开关性能参数对脉冲陡化效果的影响。最后,完成了对高压电源单元模块和磁开关的设计。分析了介质阻挡放电的两种不同模式,并对两种物理模型分别进行介绍,采用一维流体模型,利用软件仿真分析不同参数下介质阻挡放电特性。