逆变弧焊器具有高效节能、体积小、重量轻、易于实现自动化、智能化等优点,是目前弧焊电源的主要发展方向。IGBT逆变弧焊器作为其典型代表,目前市场上基本上是采用硬开关技术或者软开关范围较窄。为此,本文研究了移相全桥零电压零电流软开关PWM控制的逆变主电路(FB-ZVZCS-PWM),并在此基础上设计了基于DSP的软硬件控制系统。控制系统是整个弧焊逆变器的核心。本课题选用TI公司的TMS320F2812作为核心控制芯片,并采用北京精仪达盛科技有限公司开发的Tech_V-2812嵌入式控制板作为其最小系统,节省了开发时间,提高了开发效率,保证了系统稳定性、可靠性。着重对电弧电压、焊接电流采样反馈电路以及IGBT的驱动电路进行了详细设计。控制系统的软件部分采用模块化、结构化程序设计,主要包括主程序、PWM生成子程序、A/D转换子程序以及模糊控制子程序。模糊控制器根据反馈的电压、电流值,计算出系统占空比的增量,控制PWM移相角,从而控制输出电压、电流以及电源外特性。运用MATLAB/SIMULINK仿真工具箱建立了移相PWM模型、功率负载模型、软开关逆变主电路模型,通过仿真证明了所设计的逆变主电路很好的实现了超前臂的零电压开关和滞后臂的零电流开关,减小了变压器副边的占空比丢失。在此基础上,建立了采样保持模型、软启动模型以及获得恒压、恒流、恒流带外拖等各种电源外特性的模糊控制仿真模型。通过仿真,对模糊控制器的量化因子、比例因子进行了优化,给出了不同负载状态下电弧电压、焊接电流波形,并对其进行了详细的分析。结果表明所设计的模糊控制系统能够很好地按照要求输出焊接所需的电源外特性。