设计可靠性更高、尺寸更小、成本更低的高电压系统是一项复杂的任务，需要综合考虑电气、热力学、机械和材料等多个方面的因素。以下是一些建议，以帮助实现这一目标：

1. 高集成度和模块化设计：

• 采用高度集成的电路和模块化设计，以减小系统的尺寸。集成电路和模块通常能够提供更高的性能和可靠性，同时减少系统的复杂性和组件数量。

2. 优化散热设计：

• 在高电压系统中，散热问题尤为重要。设计高效的散热系统，可以有效降低系统温度，提高可靠性。使用散热片、风扇、导热材料等来管理热量，确保系统在高负载下仍能保持稳定。

3. 选择高性能材料：

• 选择在高电压和高温环境下表现良好的材料，以确保系统的稳定性。高介电常数绝缘材料、高温电子元件等可以提高系统的性能。

4. 精确的电源和稳压设计：

• 设计高效、稳定的电源和稳压电路，以确保高电压系统能够获得可靠的电源。采用高效率的开关电源和稳压器，降低能量损失。

5. 精确的信号处理和检测电路：

• 在高电压系统中，精确的信号处理和检测至关重要。使用高精度的传感器和信号处理器，确保系统能够准确感知和响应变化。

6. 防护和安全设计：

• 考虑在系统中集成过压、过流、过温等保护电路，以防止在异常条件下损坏设备。这有助于提高系统的稳定性和寿命。

7. 系统仿真和优化：

• 在实际制造之前，进行系统级别的仿真和优化。使用仿真工具对系统进行电气、热力学和机械等多方面的分析，以找到最佳设计方案。

8. 精细的PCB设计：

• PCB设计对系统性能至关重要。使用高密度多层PCB，采用最佳布线和排布，以降低电磁干扰，提高系统性能和可靠性。

9. 合理的生产工艺：

• 在生产阶段，采用合理的工艺和质量控制措施，确保产品一致性和稳定性。定期进行质量检查和测试，确保每个系统都符合规格。

10. 成本效益的选择：

• 在设计中选择性价比高的组件和材料，以实现更低的成本。在成本和性能之间找到平衡点，确保系统既经济实惠又可靠。

综合考虑这些因素，可以帮助设计更为可靠、紧凑和经济的高电压系统解决方案。请注意，每个应用都有其特定的要求，因此在设计过程中需要根据具体情况进行调整。