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逆变弧焊电源是一种借助电力电子PWM变流电路，把电网的交流电压变换成直流的低电压大电流焊接设备。随着新一代电力电子功率器件、软开关电路拓扑、数字化控制以及智能化控制技术的不断发展，逆变弧焊电源在高效节能化、轻量化、集成化、实时控制、一致性和可靠性方面得到了进一步地提高。本文运用新型全控型功率器件、软开关技术、数字化智能控制等先进技术进行全新的逆变弧焊电源的设计与研究。在对比分析传统逆变弧焊电源变换器拓扑及其工作原理的基础上，研究一种新型半桥软开关DC-DC变换器拓扑结构的逆变弧焊电源。本文的创新性研究方面主要是研究新型半桥软开关DC-DC变换器拓扑和电压模糊-PI复合控制器。新型半桥软开关DC-DC变换器的开关频率得到大大提高，有效地改善了焊接性能。为了满足强非线性、时变性的逆变弧焊电源最优控制的要求，在基于峰值电流模式的双闭环控制系统中，研究电压模糊-PI复合控制器，通过对控制器参数在线实时自适应的整定，实现逆变弧焊电源的最优控制。为了验证新型半桥软开关逆变弧焊电源的可行性和正确性，对新型半桥软开关DC-DC变换器各物理量之间的关系和功率管开关性能进行分析，本文建立基于模糊-PI复合控制的双闭环控制新型半桥软开关DC-DC变换逆变弧焊电源的Matlab仿真模型，并进行仿真和分析。对新型半桥软开关逆变弧焊电源进行主电路和控制电路的优化设计。主电路的设计侧重在实现软开关工作的同时，对功率开关管IGBT、高频变压器和高频整流二极管等主要元件进行选型和参数计算；控制电路的设计包括基于dsPIC30F6010A的DSP控制单元、电压电流采样电路、IGBT驱动电路、故障保护电路等硬件电路的设计；在软件编程方面，在Microchip公司提供的DSP集成开发环境中采用C语言与汇编语言混和编程完成控制软件设计。最后在实验样机平台上进行实验研究，实验结果验证新型半桥逆变弧焊电源能有效地克服传统逆变弧焊电源系统硬开关变换器开关损耗大等不足，逆变弧焊电源系统的柔性化、智能化和数字化控制得到实现。通过本文的研究进一步证明新型半桥DC-DC软开关变换器逆变弧焊电源在降低能量损耗方面和提高焊接工艺质量有明显优势，具有较好的应用前景。