近年来,随着科学技术的发展,环境问题越来越突出,特别是空气质量问题和水资源污染问题,越来越被重视。而传统的处理方式弊端逐渐显露,人们也在积极寻求高效、节能的新型处理手段。脉冲功率技术,作为一种高峰值功率输出的电物理技术,目前已被广泛应用在环保、国防、高新技术研究等多个领域中。通过高压脉冲电源,将脉冲功率技术应用在环境保护领域,为水处理、烟气处理等提供新思路,并且具有处理效果好、效率高、无二次污染等多个优点,目前已被越来越广泛地应用。为此本文展开了对高压脉冲电源的设计与应用的研究。本文首先对脉冲功率技术以及除尘用高压电源的发展做出介绍,并且从静电除尘领域的应用出发,详细说明了各个电脉冲参数及电极形状等对除尘效果的影响,为高压脉冲电源的参数设计提供依据。在此基础上,设计出高压脉冲电源电路拓扑,之后对电路中关键器件进行选型,结合实际器件利用MATLAB对电路进行仿真分析,验证了方案的可行性。并分别利用磁开关、RCD吸收回路等解决了晶闸管和IGBT分别作为主开关时出现的同步触发问题、可靠关断问题、电压尖峰问题,为电路的可靠应用打下基础。进一步,通过CST软件对充电机屏蔽效能仿真,证明了整套电源系统在复杂电磁环境下工作的稳定性,并将电路应用于实际负载上,在高重复频率、高直流基压的条件下进行试验,通过实际处理效果验证了其可靠性与可操作性,最终完成了高压脉冲电源的研制。