高压脉冲电源是一种输出电压非常高、脉冲宽度非常窄的电源,在轨道交通、工业以及生物电磁学等方面具有广泛应用,高效率、窄脉宽、高重复频率、快上升沿是其方向发展。本文对高压脉冲电源拓扑电路及其控制策略进行研究,设计了一种改进的Marx型高压脉冲电源方案。在对高压脉冲电源结构与工作原理研究的基础上,设计了一种由直流稳压源和Marx脉冲形成电路构成的双级高压脉冲电源。在第一级的直流稳压源研究中,设计了一种由Boost APFC电路和DC-DC半桥变换器构成的稳压电源方案,给出了磁性器件(高频变压器和电感)的设计方法。本文提出了一种基于PWM调制器的PI控制方法,实现了直流稳压源的恒压限流控制。搭建了Boost APFC和半桥变换器仿真模型,通过仿真验证了方案的正确性。在第二级的Marx脉冲形成电路中,建立了电流型Marx发生器模型,对电感带来的升压效应进行研究,推导出了连续导通模式时的电感与输出电压公式,设计了4级Marx发生器主电路及其驱动控制电路。对Marx脉冲形成电路进行了仿真,仿真结果表明:Marx发生器输出脉冲电压幅值与理论值相符,验证了公式的正确性与Marx脉冲形成电路的可行性。制作了Marx型高压脉冲电源实验样机,通过实验验证了直流稳压源的输出和Marx高压脉冲的输出满足设计要求,从而验证了本文的设计是正确的。图79幅,表10个,参考文献62篇。