变极性TIG焊是一种正负半波电流时间、幅值都可以独立调节的不对称方波焊接方法,广泛应用于铝及铝合金的焊接。本文查阅了大量的国内外文献资料,分析了国内外变极性TIG焊电源的发展概况、趋势及研究进展,提出了一种变极性TIG焊双逆变电路结构,即电源的主电路采用两级逆变,一次逆变采用IGBT全桥逆变方式,二次逆变同样为IGBT全桥式逆变结构,并对主电路参数进行设计。另外,使用MATLAB软件对变极性TIG焊主电路进行建模、仿真。其仿真波形与实验波形对比基本相同。控制系统采用PWM模式控制方式,一次逆变器采用PWM3525控制电路,并且采用PWM专用驱动芯片M57962L进行驱动,二次逆变器采用555控制电路,通过控制脉冲和光耦器TLP250进行驱动二次逆变电路。本文深入研究变极性TIG焊主电路的工作原理。此外,还介绍了保护电路。本文在介绍DSP结构特点及其应用系统构成的基础上,分别讨论了数字信号处理器在焊接设备中的应用及其控制系统的工作原理。针对传统的焊接控制器或电参数监测系统存在的检测精度不够高、实时性较差、电路复杂等缺点,结合数字系统本身所具有的运算速度快、处理精度高等优势,提出了应用DSP TMS302F2812作为控制系统核心。设计了焊机数字控制系统的原理框图,软、硬件各个部分设计均采用模块化设计。搭建了TIG焊数字化控制的软件平台,软件设计包括主程序设计、A/D转换功能模块设计、增量式PID数字运算设计、D/A转换功能模块设计,及对系统的抗干扰措施进行了系统性的介绍。试验结果表明本文所研制的变极性TIG电源系统稳定可靠,且输出的电流在DCEP期间的幅值IP和DECK期间幅值In、频率和正、负半波导通比都独立可调,满足铝及其合金焊接的工艺需求,是一种理想的焊接电源。