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。文中对所研制的变极性TIG焊接电源的主电路、控制电路、驱动电路进行了研究和设计。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。分析对比了各种常用电力电子器件,选择了IGBT作为一次逆变和二次逆变开关元件。同时设计了软启动电路,可以防止装置在合闸瞬间产生的浪涌电流,保护逆变功率开关管。本文还给出了变极性TIG焊接电源安装调试过程中的实验波形,并对各波形进行了分析。试验结果表明,变极性TIG焊接电源能输出稳定的交变间歇方波脉冲,各项性能指标均达到设计要求。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I_p和DCEN期间幅值I_n、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。