本发明公开一种热离子发电系统的端电压采样控制电路，热离子发电系统通过电力电子变换器与负载连接，包括：参考电压源，用于输出预设参考电压；电压补偿模块，用于根据热离子发电系统输出的电流生成电压校正量；加法模块，用于对预设参考电压和电压校正量进行求和，以得到校正参考电压；电压采样模块，用于采集电力电子变换器输入端的初始电压；控制调节模块，用于在负载需求功率变化时根据电力电子变换器输入端的初始电压和校正参考电压调整电力电子变换器模块输入端的电压。本发明通过将校正参考电压和电力电子变换器输入端即远端电压进行配合，可以实现热离子发电系统输出端即近端电压的稳定控制，同时有效避免长距离采样所引起的信号干扰。