电工电子绝缘材料和绝缘结构的电气寿命评估是新材料和新工艺研究重要部分，其寿命决定电气装备的最终寿命和运行安全。随着高铁、石油开采、军工推进等变频驱动以及风电光电的广泛应用，绝缘材料和绝缘结构的电气应用环境从原来的正弦波变成方波脉冲，脉冲电压对绝缘系统的电应力作用较直流和工频正弦交流电要严酷，以往的绝缘系统寿命试验评估方法和设备已不完全适用于新的环境。为此，研究脉冲电压条件下绝缘材料的失效机理，老化试验方法及试验设备是该行业发展的重点。　　 方波脉冲电场下的老化试验寿命与脉冲电源的峰峰值、频率、脉冲上升/下降时间紧密相关。但是，由于方波电场下的电应力老化寿命研究为新兴行业，目前还没有统一的设备标准和试验标准，试验产品也不是很成熟，设备研究一致性较差，试验结果数据存在较大分散性；因此，研究符合标准的脉冲电源装置成为电应力老化试验的重点。　　 鉴于此，本文在分析总结当前高压方波脉冲电源研制的基础上，提出采用单光纤隔离技术和逆变器级联技术的高频脉冲电应力老化试验系统的设计方案，重点研究了单光纤传输和隔离技术、逆变器级联与同步控制技术等，其具体研究内容如下：　　 1.以H桥逆变器为核心单元组件的系统硬件电路设计。为提高抗干扰能力和提高隔离电压，利用单光纤传输与隔离技术将CPU发出的脉冲信号，经脉冲分配电路到达驱动电路，再送至场效应管。在电路设计上提出了以自举电源供电的功率开关管驱动方案，解决了对H逆变桥各开关管耐压驱动问题，大大提高了隔离耐压和单元模块的脉冲峰峰值，且要求各单元模块输出脉冲波形基本一致，单个模块输出电压峰峰值为1kV；　　 2.采用逆变器级联技术实现系统更高电压等级。将CPU发出的脉冲信号同步发给各个逆变器，将输出波形基本一致的逆变器单元进行级联，以提高系统的输出电压等级，在本系统中采用10个模块级联实现10KV的脉冲电压峰峰值；　　 3.针对电源系统工作特点，用开关电源代替工频变压器输入，自制驱动电路等措施降低了系统的寄生电容，提高系统输出脉冲的上升/下降时间。应用测试结果证明，该系统达到了设计要求，且能稳定、可靠的运行。　　 采用光纤隔离传输及逆变器级联的方法，使系统实现简单、可靠，便于系统升级、维护。从当前方波脉冲电源的发展来看，该试验装置具有一定的实用价值和广泛的市场前景，具有进一步改进和完善的必要性。