CO₂气体保护焊由于其高效节能、成本低等优点应用越来越广泛,但其飞溅大、焊接成型差的问题一直没有得到根本解决,从而限制了其进一步推广和应用。另一方面,逆变焊接电源由于节能、体积小、重量轻等优点,已经成为焊接电源的主导产品之一。但与发达国家相比,目前我国在逆变焊机的研制和生产应用中还存在一定的差距。这种差距主要表现在焊接设备上,具体的说就是设备的可控性差,可靠性低;反应在工艺上就是熔滴过渡稳定性差,金属飞溅大,焊缝成形差。因此,研究IGBT 逆变CO₂焊接电源具有十分重要的现实意义。论文首先介绍了IGBT 逆变CO₂弧焊电源的发展历史、应用现状,并对研究方向进行了预测,即总的发展趋势是向着高效率化、大容量化、高频化、轻量化、模块化、智能化和降低IGBT 的功耗方向发展并以提高可靠性为核心。在分析成、渝两地各类工业企业的焊接电源应用现状的基础上,通过分析国内外焊接电源应用和发展现状的情况下提出了本研究课题。论文介绍了IGBT 逆变焊接电源系统的结构和组成,整台焊接电源包括电源主电路、控制电路和保护电路。在主电路中,对电源的各种电路形式进行了比较并最终选择半桥式逆变主电路,对IGBT 管的各种特性进行了详细的介绍;同时对输入整流滤波电路、IGBT 逆变电路、输出整流滤波电路和中频变压器等各个元件参数进行了详尽的参数设计和选用。控制电路基于SG3526 的PWM 控制技术,根据CO₂焊接时所需的电源外特性要求以及主电路对驱动电路的要求,本文对驱动电路和外特性控制电路进行了设计,以满足CO₂ 焊接时对电源外特性、电源动特性等方面的需求。在保护电路中,本文提出了较为全面的过流、过压及过热等保护措施等方案。在确定器件并选定参数的基础上,本文还进行了主电路波形测试实验研究。实验表明,主电路设计结构合理,器件工作可靠,所选参数恰当,焊接输出波形良好,达到了预期设计的目的。