本书重点介绍了弧焊电源的基本电气特性以及各种弧焊电源获得基本电气特性的方法。在弧焊变压器(第3章)中，首先介绍了普通变压器理论，并在此基础上介绍了弧焊变压器的特点和工作原理；在电子控制型弧焊电源介绍中，首先是将电子控制型弧焊电源中一些共性的问题抽取出来，编写了第4章电子控制型弧焊电源基础；并在此基础上重点介绍了晶闸管式弧焊整流器（第5章）和逆变弧焊电源（第6章）；第7章重点介绍了有关弧焊电源的数字控制技术；第8章主要介绍了弧焊电源的选择与使用。

本书系统阐述了焊接电弧的电气特性和焊接工艺对弧焊电源的要求，弧焊电源的基本电气特性，电子控制弧焊电源的基础知识，弧焊变压器、晶闸管式弧焊整流器、弧焊逆变器的基本原理、结构、性能特点及其应用，弧焊电源的数字控制技术，以及弧焊电源的选择、安装和安全使用等。全书注重有关电源的基础理论与弧焊电源特点的分析和讲述，注重理论与实践的结合，注重思路与能力的培养，是一本紧跟弧焊电源科技发展与工程实际应用的教材。

本书是普通高等教育材料成型及控制工程专业（焊接方向）、焊接专业主干课程的教材，亦可作为材料加工工程专业硕士研究生相关课程的参考教材，对于从事焊接加工的工程技术人员也具有一定的参考价值。

第1章 绪论1

 1.1 弧焊电源概述1

 1.2 弧焊电源的分类、特点与应用1

1.2.1 机械调节型弧焊电源2

1.2.2 电磁控制型弧焊电源3

1.2.3 电子控制式弧焊电源3

1.2.4 脉冲弧焊电源5

 1.3 弧焊电源的发展5

 复习思考题6

第2章 弧焊电源的基本电气特性7

 2.1 焊接电弧7

2.1.1 焊接电弧的物理本质7

2.1.2 焊接电弧的结构11

2.1.3 焊接电弧的电特性12

2.1.4 焊接电弧的负载特点15

 2.2 弧焊电源的基本要求19

2.2.1 电源的基本电气特性19

2.2.2 弧焊工艺对弧焊电源的基本要求19

2.2.3 弧焊电源中的相关电源技术20

 2.3 弧焊电源的外特性20

2.3.1 电源外特性的基本概念20

2.3.2 “电源电弧”系统的稳定性22

2.3.3 电源外特性曲线的选择23

 2.4 弧焊电源的调节特性29

2.4.1 弧焊电源调节特性的概念29

2.4.2 弧焊电源的输出参数及调节范围30

2.4.3 弧焊电源的负载持续率与额定值31

 2.5 弧焊电源的动态特性32

2.5.1 弧焊电源动特性的基本概念32

2.5.2 电弧动态变化的特点及其对弧焊电源动特性的要求33

2.5.3 弧焊电源动特性标准和评价方法35

 复习思考题36

第3章 弧焊变压器37

 3.1 变压器基础知识37

3.1.1 电与磁的常用量与基本定律37

3.1.2 磁路及其计算39

3.1.3 铁芯磁性材料的磁性能40

 3.2 变压器的结构与基本原理42

3.2.1 变压器的基本结构与基本参数42

3.2.2 变压器的工作原理43

3.2.3 变压器的外特性50

 3.3 弧焊变压器的特性及其分类50

3.3.1 弧焊变压器的外特性51

3.3.2 弧焊变压器的调节特性53

3.3.3 弧焊变压器的分类53

3.3.4 弧焊变压器的损耗与效率54

 3.4 串联电抗器式弧焊变压器55

3.4.1 电抗器55

3.4.2 分体式弧焊变压器57

3.4.3 同体式弧焊变压器58

 3.5 增强漏磁式弧焊变压器58

3.5.1 动铁芯式弧焊变压器58

3.5.2 动绕组式弧焊变压器61

3.5.3 抽头式弧焊变压器64

 复习思考题66

第4章 电子控制型弧焊电源基础67

 4.1 电力半导体器件67

4.1.1 晶闸管67

4.1.2 功率晶体管70

4.1.3 场效应晶体管72

4.1.4 绝缘栅双极型晶体管74

 4.2 电子控制型弧焊电源的基本工作原理77

 4.3 电子控制型弧焊电源的外特性控制78

4.3.1 外特性控制的基本原理79

4.3.2 电源外特性控制的应用81

4.3.3 电流、电压信号的检测84

 4.4 电子控制弧焊电源的调节特性控制87

4.4.1 电子控制型弧焊电源中的稳压电源88

4.4.2 脉冲弧焊电源的矩形波脉冲发生器90

 4.5 电子控制弧焊电源的动态特性控制91

4.5.1 电子电抗器控制92

4.5.2 波形控制原理92

 复习思考题95

第5章 晶闸管式弧焊整流器96

 5.1 概述96

 5.2 三相可控整流电路97

5.2.1 三相半控桥式整流电路97

5.2.2 三相全控桥式整流电路101

5.2.3 六相半波可控整流电路104

5.2.4 带平衡电抗器双反星形可控整流电路105

 5.3 晶闸管移相触发电路110

5.3.1 对触发电路的要求110

5.3.2 晶闸管触发脉冲移相控制电路112

 5.4 ZX5系列晶闸管式弧焊整流器117

5.4.1 概述117

5.4.2 主电路118

5.4.3 晶闸管触发脉冲移相控制电路118

5.4.4 信号控制电路122

5.4.5 稳压电源电路125

 复习思考题125

第6章 逆变式弧焊电源126

 6.1 概述126

6.1.1 逆变式弧焊电源的基本结构与分类126

6.1.2 逆变式弧焊电源的逆变形式127

6.1.3 逆变式弧焊电源的分类127

6.1.4 逆变式弧焊电源的特点128

 6.2 逆变电路129

6.2.1 逆变电路的基本形式130

6.2.2 各种逆变电路的特点与应用133

 6.3 输入输出电路134

6.3.1 输入整流滤波电路134

6.3.2 输出整流滤波电路135

 6.4 时间比率控制及驱动电路136

6.4.1 时间比率控制136

6.4.2 PWM控制器138

6.4.3 驱动电路140

 6.5 逆变式弧焊电源的特性控制142

6.5.1 电源的自然输出特性142

6.5.2 外特性控制143

6.5.3 调节特性控制145

6.5.4 动特性控制146

 6.6 IGBT逆变式弧焊电源实例147

6.6.1 主电路147

6.6.2 控制电路148

6.6.3 其他电路150

 6.7 软开关IGBT逆变式弧焊电源（简介）150

 6.8 逆变式交流方波弧焊电源(简介)153

 复习思考题154

第7章 数字化弧焊电源155

 7.1 数字化弧焊电源的概念和特点155

7.1.1 数字化弧焊电源的概念155

7.1.2 数字化弧焊电源的基本结构156

7.1.3 数字化弧焊电源的特点156

 7.2 DSP控制系统157

7.2.1 DSP的基础知识157

7.2.2 DSP工作原理及最小硬件系统159

 7.3 数字化弧焊电源的基本结构162

7.3.1 电源系统的总体结构162

7.3.2 数字控制系统的基本结构与功能164

 7.4 弧焊电源的数字控制166

7.4.1 PWM信号的数字控制166

7.4.2 电源特性的数字控制170

7.4.3 人机交互系统172

7.4.4 通信功能176

 复习思考题178

第8章 弧焊电源的选择与使用180

 8.1 弧焊电源的选择180

8.1.1 弧焊电源电流种类的选择180

8.1.2 弧焊电源特性的选择180

8.1.3 弧焊电源功率的选择183

8.1.4 根据工作条件和节能要求选择弧焊电源184

 8.2 弧焊电源的安装和使用185

8.2.1 弧焊电源的安装185

8.2.2 弧焊电源的使用186

8.2.3 弧焊电源的安全使用187

 复习思考题188

参考文献189