目前，高压直流电源的发展主要趋向于高频化、高效化、便携式以及智能化。随着高压直流电源的技术的不断提升，从电力耐压测试到脉冲点火技术、从激光电源到环保静电除尘、从X射线装置到农业种子的静电处理，高压直流电源在众多的领域中获得广泛的应用。在各种不同的应用场合，高压直流电源将有不同的技术要求，足见其研究价值。
　　本文首先分析对比了多种升压（倍压）拓扑以及工频和高频调压方案。本文提出了一种新型调压升压倍压拓扑方案，即在后级倍压电路与隔离变压器副边侧之间增添一个电感。应用新型可调倍压拓扑设计的高压直流电源可分为AC-DC、DC-AC和AC-DC三级功率变换，相较常见的高频方案在系统拓扑结构上减少了一级DC-DC功率变换，同时结合高频交错的PWM调制策略，即可实现通过改变占空比来调节输出电压的功能。本文介绍了PWM可调倍压直流电源的拓扑分析及工作原理，并通过PSIM仿真平台验证了该拓扑方案的可行性。同时，对该电源输出电压的影响因素做出定性分析，给出一种对本文中基本调压倍压电路的建模思路并验证其正确性。
　　针对本文的工程应用背景，需研制一台可提供8kV输出电压，电流要求最大不超过10mA的高压直流电源，同时具有电压、电流的连续调节功能以及恒压和恒流两种工作模式。本文设计的高压直流电源样机系统前级采用PWM可控H逆变桥电路、后级采用新型调压倍压拓扑单元。本文还分析介绍了系统的硬件电路设计部分和软件设计部分，其中硬件部分包括H逆变桥及其驱动电路设计、防浪涌设计、变压器设计以及采样与检测电路设计等；软件部分包括PWM高频交错以及电压环和电流环的闭环系统设计在ARM最小系统中的实现。
　　通过实验结果证实，应用本文提出的PWM调压倍压新拓扑的直流电源可通过改变占空比来实现调压功能，且满足工程需求。