逆变式弧焊电源以其体积小、重量轻、效率高、控制方式灵活等优点,成为当今弧焊电源发展的主流方向。随着数字控制技术的发展,尤其是高速数字处理芯片(DSP)性价比的提高,使其在逆变弧焊电源控制技术中的应用越来越广泛,极大的提高了逆变式弧焊电源的性能,也引起了工程师及研究者们越来越多的关注。本文针对4.5KVA逆变式弧焊电源,进行了功率变换电路和数字控制电路的设计。功率变换电路核心为IGBT单相全桥高频逆变电路,逆变频率达20KHz;前、后级采用二极管不控整流电路,实现AC/DC变换。控制电路以TMS320LF2407DSP最小系统为核心,设计了信号反馈与隔离电路、A/D转换接口电路、驱动电路以及保护电路等外围单元电路。通过对DSP芯片的编程,实现了A/D变换、PWM脉冲信号发生、PI控制算法等主要功能。在计算了弧焊逆变电源功率变换电路参数的基础上,考虑各种主要影响因素,利用状态空间平均法推导出了系统的小信号传递函数,采用齐格勒-尼柯尔斯法则计算了控制系统的PI参数。用Matlab/Simulink软件对逆变器功率变换电路和控制系统模型进行了电路仿真,仿真结果表明功率变换电路设计合理,PI参数能够满足控制系统的要求。最后,在4.5KVA逆变式弧焊电源装置上进行了实验测试,实验结果与仿真结果基本一致,验证了理论分析的正确性。