逆变弧焊电源技术日趋成熟,但是研制大功率、小体积、高性能的弧焊电源仍是人们不断努力追求的目标。三电平变换器在电力电子直流变换器中的应用越来越广泛,已成为解决小体积、大功率变换器的一个重要方法。三电平直流变换器的首要目的是为了降低开关管的电压应力,同时减小输出滤波电感的值,从而提高工作频率,减小体积。随着软开关技术的飞速发展,结合软开关技术的三电平变换器已成为研究的热点问题。数字电源具有控制灵活、可移植性强、升级方便等特点,随着大规模集成电路和数字信号处理器(DSP)技术的发展,逆变弧焊电源逐渐由模拟控制转向数字控制。本文重点研究三电平逆变弧焊电源拓扑结构及数字控制技术。针对弧焊电源的特点,设计了三电平弧焊电源主功率系统并分析了工作原理,该系统一定程度上实现了软开关技术,降低了开关管IGBT的电压应力和热损耗,为提高电源的工作频率打下基础;设计了基于PIC2020芯片的全数字控制系统,不仅简化了系统的硬件结构,提高系统性能,还可以实现系统的优化控制;采用变参数模糊PI控制方法,根据反馈信号在线实时调节PI参数,使系统在不同负载条件下都具有较佳的响应性能。本文完成了一台基于模糊控制的三电平数字逆变弧焊电源,改善了弧焊电源的动态响应性能,降低了开关管的电压应力和热损耗,提高了工作频率和精度。