电子束焊机电源系统是电子束焊机焊接设备的重要组成部分,电源系统包括高压加速电源、阴极灯丝电源以及栅偏电源。电源系统的主要工作方式是由灯丝电源输出一个较大的电流,对电子束焊机内部的阴极灯丝加热使之溢出电子；由高压加速电源输出一个为负压的高电压,使溢出的电子在高压电场内有一个很高的加速度,使电子得以快速注入工件达到焊接的目的；栅偏电源的作用则是输出一个高电压以调整溢出电子的偏转角度。在高频高压电源中,升压变压器为其核心部分,而由于其工作在高频情况下,且变压器匝数比很大,会呈现出较大的分布参数如分布电容与漏感,对电源质量造成影响。而在本课题所采用的LCC串并联谐振式高压高频电源中,高压变压器不仅承担着传递能量,隔离升压的作用,其漏感与寄生电容也直接参与了电路谐振,因而变压器的参数特性直接决定了电路的工作状态。同时由于变压器工作在高频、高压的情况下,其绕组结构与绕制方法与传统变压器相比十分复杂。本文基于规格为-60kV/2kW的高压电源,对其升压部分即高压油箱部分进行了理论分析与实际设计,并实物绕制了一个高压变压器,为LCC串并联谐振变换器与升压变压器一体化设计提供了硬件平台。同时,本文采用LLC串并联谐振软开关技术对阴极灯丝电源进行了改良,提高了工作效率。高压电源的硬件部分由前级功率板、辅助电源板、控制板以及后级升压油箱组成。控制部分中,以DSP28335为运算处理以及通信联接的核心,CPLD主要负责信号综合和保护信号。高压油箱部分以非晶材料作为高频高压变压器的铁芯,采用倍压整流电路对输出高压进行进一步升压整流。灯丝电源部分采用SG3525作为控制芯片,采用脉冲频率调制(PFM)调制方式。最后各样机实验表明研制的高压油箱部分能够满足实验指标的要求,将逆变器输出电压升至期望的标准电压,且未发生打火击穿现象,且与前级功率板联合实现了LCC软开关谐振。阴极灯丝电源则实现了开关管的零电压开关与零电流开启,实现了LLC软开关谐振,达到了预期目标。