高频开关电源以其功率密度大的优势在变电站直流供电系统中广泛应用。变电站用电力操作电源因其可靠性欠缺引发的事故时有发生，在电气牢靠性技术指标满足的条件下，散热和电磁兼容是影响其可靠工作的两大重要因素。以往在电源设计时只考虑其中一方面，影响电源整体性能的提高。　　本文基于有限元法对高频开关电源PCB的可靠性关键技术散热及电磁兼容方面进行综合研究，提出兼顾两者设计的一种新方法。主要内容如下:　　首先对高频开关电源的总体硬件进行选型。利用Matlab/Simulink仿真软件对设计参数进行仿真验证，对原理图和PCB进行绘制。　　其次，基于硬件选型及参数，对发热严重的主电路板上元器件损耗进行计算，基于有限元法的软件Ansys对主电路板PCB进行建模热仿真，得出散热布局设计的最佳方案;提出在自然风冷条件下采用平板热管散热装置的优化措施，针对不同管径对散热效能的影响，选择合适的管径;将采用改进散热装置与传统铝散热器的高频开关电源PCB进行热仿真对比，结合布局设计，得出PCB上各元器件结温均能控制在正常工作温度范围之内的方法。　　最后，对高频开关电源主电路板PCB与控制板PCB电磁兼容的研究。前者基于对开关电源散热设计，在热性能满足条件的基础上，对主电路板PCB上的地线进行电磁兼容设计。基于有限元法的软件Ansoft Designer对地线设计前后PCB进行仿真分析，得出在满足电源有效散热的基础上，兼顾电磁兼容设计的方法，提出电源可靠性研究的一种新思路;针对控制板PCB主要对信号的完整性及电磁兼容性进行分析，基于有限元法的软件SIwave对影响谐振模式、反射和串扰、近场和远场的参数进行仿真优化，提出改善高速控制板电磁兼容性的一般方法。