弧焊逆变电源以其优越的技术性能指标,成为公认的发展方向,并得到迅速发展。但是,由于弧焊逆变电源中涉及器件、电路和系统等复杂因素,迄今为止没有统一的研究方法。随着现代技术手段的进步,为满足不同的工艺要求,可以采用新的器件、电路拓扑结构和研究方法对之进行深入探讨和研究。本课题针对弧焊逆变电源系统功率输出极限情况下,提出了改进措施,既在全桥逆变主电路输入端加入Buck电路的电压预调节器,通过Buck电路闭环PWM的二次调节,改进了弧焊逆变的输出功率极限,使得电源性能更加优化。对全桥逆变主电路,逆变控制器,电压预调节器Buck电路及控制器进行建模,仿真和分析,最终得到与试验相符的仿真波形。首先,对于逆变器的主电路的元器件和典型电路拓扑结构,进行了研究。分析了IGBT,FRD和功率变压器等电力电子器件的应用特性,比较了四种典型电路拓扑结构,分析了功率变换器设计原则,对全桥逆变器进行了建模仿真,最后针对全桥逆变电路的偏磁现象提出了抑制方法。其次,分别对恒压、恒流系统进行了分析。在对恒压系统研究的基础上,设计了恒流系统的弧焊逆变电源,采用计算机仿真进行分析的方法对它进行了研究。研究分析了控制器PWM控制原理,PI调节器和分频电路,电流采样方法分析,最后建立了恒压、恒流闭环控制系统的弧焊逆变电源仿真模型,并进行了仿真实验,结果表明变压器漏感对弧焊逆变电源输出特性的重要影响。然后,针对弧焊逆变电源输出功率极限,提出了改进方法,既在全桥逆变器前端加一个Buck电路电压预节器。对电压预调节器的Buck电路基本原理和稳态形式进行了分析,计算了Buck电路的电感,电容参数,设计了Buck电路电压闭环控制器,建立Buck电路闭环系统仿真模型。最后,对带有电压预调节器的弧焊逆变电源系统进行仿真实验,结果表明,电源功率输出极限得到有效改进,电源性能得到有效提高,达到了仿真所期望的目的,为以后研制带有电压预调节器的弧焊逆变电源样机打下良好的基础。