微波功率模块(Microwave Power Module,MPM)主要由小型化行波管、固态放大器和集成电源组成,具有小体积、高效率、高信噪比等优点。为满足军用和民用领域的需求,现代微波系统对MPM集成电源的功率、效率和体积提出了越来越严格的要求。行波管高压电源是MPM集成电源系统的关键组成部分,为提升MPM的整体性能,必须探索高效率、高可靠性的行波管高压电源设计方法。本文设计了基于数字控制技术的行波管高压电源,满足了工作指标的要求,在全负载范围内具有较高的工作效率。主要工作如下:1、提出了一种针对LLC谐振倍压变换器的FM-burst混合控制策略,有效提升了变换器在轻载条件下的工作效率。分析了各控制模式下变换器的工作原理与特性,当满载工作时采用调频控制以获得较高的效率,当输入电压过高或轻载状态下采用burst控制来减小变换器的增益和损耗。为减小倍压电路的输出纹波,对burst工作模式进行了改进,并通过判断谐振电流的方法,确保了burst模式下开关管的安全开通。与调频控制相比,该控制策略使变换器在全负载范围内都能达到较高的工作效率。2、设计了高压电源的功率主电路,经仿真分析满足行波管的供电要求。为实现多路高压输出,采用了多级整流串联输出方式。为解决高功率密度的技术难题,设计了高压平面变压器,实现了超薄电源的研制。最后给出了主电路的设计步骤,对谐振电路、多级倍压整流电路和高压平面变压器的参数进行了设计,并详细介绍了高压平面变压器的研制过程。3、给出了数字控制系统的实现方案,实现了FM-burst混合控制策略。为解决硬件电路的高压隔离问题,设计了隔离驱动电路、负压隔离线性采样电路和谐振电流检测电路。针对系统的工作需求,选择DSP作为控制器,给出了数字控制方案的程序流程图。最终使数字控制技术安全可靠的应用于行波管高压电源,满足了系统的采样精度与控制性能。4、最后完成了一台实验样机,对电源的工作性能进行了测试和对比分析。验证了参数设计的正确性和设计方法的合理性,证明了混合式控制策略比变频控制在轻载条件下具有更优的效率曲线。