随着微观纳米级科学领域的不断发展,微位移定位技术被广泛应用于航天、航空、微外科手术等对亚微米以至纳米级迫切需求的高精尖领域当中。压电陶瓷作为一种新型实用的微位移驱动定位器件,具有正逆压电效应,且拥有体积小、分辨率高、响应快、承载力大、抗干扰强等相比传统结构无可比拟的优点,正因如此,基于压电陶瓷驱动的微位移定位平台都具有频率响应快、定位精度高、功耗小、不易受干扰等优势。因此,为了满足压电陶瓷在振动平台微位移测试系统中,输出更大范围的微位移及保持更高精度的条件,开发设计出一种能应用于微位移定位平台的国产化、高电压、大功率、高频响、便携式压电陶瓷驱动电源具有重大的科研意义以及实际开发前景。本文首先对压电陶瓷结构性能、压电陶瓷驱动电源研究现状以及压电陶瓷驱动技术进行了研究分析,根据样机预期指标提出了本文设计技术难点。根据压电陶瓷驱动电源的设计原则对主电路单元、数字控制系统进行了选型分析,选用全桥逆变拓扑作为主电路拓扑,选用DSP数字控制器作为控制核心芯片。在此基础上提出了一种设计方案,即全桥逆变电路与隔离DC-DC电路串联作为主电路单元,主电路单元输出正弦电压信号驱动压电陶瓷。并对此方案的硬件、软件设计做了详细分析,包括主电路单元与控制电路的设计、器件选型、参数计算,以及Sinusoidal Pulse Width Modulation(SPWM)信号生成、电压电流双闭环比例-积分调节的设计、编程,其中运用Simulink对主电路单元的全桥逆变与隔离DC-DC电路进行了仿真分析。在此理论基础上通过搭建实验平台,验证了当压电陶瓷等效电容为5μF时,本文设计的压电陶瓷驱动电源能实现在5 Hz~1 kHz频响内电压100倍增益放大,输出0~1000 V的动态正弦电压,最大输出功率达到7 kW,并对其线性度、稳定性、频率响应等性能进行了实验测试,验证满足所有预期指标要求,具有良好的国产化压电陶瓷驱动电源实用价值。