本文主要研究单晶炉勾形磁场及其励磁电源的设计。采用有限元对8英寸单晶炉勾形磁场进行建模、仿真，对勾形磁场的磁场强度、磁场分布以及影响磁场强度的线圈电流、线圈间距进行了分析和优化，得到磁场结构的优化设计参数。最后对磁场的优化设计参数进行了仿真验证，结果表明：该优化设计参数满足晶体生长过程中对磁场提出的要求。　　 本文在移相全桥变换器主电路的基础上，以TI公司的TMS320F2808DSP为核心控制芯片，设计了大功率励磁电源的数字控制系统。采用状态空间平均法建立了励磁电源系统的数学模型，设计了其电流闭环控制的PI参数。在此基础上，采用DSP控制技术，设计了励磁电源的外围控制系统，包括采样电路、IGBT驱动电路、开关量输入输出电路、数码显示电路、串口和CAN通信电路，软件设计包括闭环、继电逻辑、移相脉冲、滤波算法、数码显示和CAN通讯等。此外，还设计了上位机监控系统，实现远程控制、显示、历史数据保存、报警日志等，方便用户进行操作。　　 采用MATLAB/Simulink对该电源系统进行仿真，从仿真结果可以得出，该论文提出的方案和采用的控制方法具有可行性，为该系统的研制提供了依据。　　 最后，在理论分析和仿真的基础上，搭建一台励磁电源样机进行实验验证，实验结果表明数字控制系统设计的合理性。