大功率弧焊电源的设计中,高耐压器件的损耗等问题限制了系统开关频率的提升,采用输入串联输出并联（Input-Series Output-Parallel,ISOP）结构,利用低压器件高频特性较好的特点,可以使得系统的开关频率得到提升。本文以此为思路,完成了高输入电压下大功率高频弧焊电源的方案设计与样机的研制。本文首先介绍弧焊电源相关背景,同时分析了常规的拓扑方案以及高压输入情况下高频化的实现方案。接着对移相全桥变换器（Phase Shift Full Bridge,PSFB）的基本模态和工作原理进行了分析,并由BUCK小信号模型推导得到了PSFB的小信号模型。对ISOP系统及其控制策略进行了分析,以单个PSFB模块小信号模型为基础,推导并得到了ISOP系统的小信号模型。以弧焊电源为研究对象,根据弧焊场合的控制要求,确定了ISOP-PSFB的闭环控制策略;同时针对弧焊电源输出端无电容、存在较大引线电感的现象进行了分析,分析得出其对输出电流纹波以及传递函数的影响。同时,针对电源外特性的要求,设计了外特性的实现电路,使得系统能快速响应短路等工况。对系统的主功率电路、控制电路以及闭环参数等进行了设计。搭建了仿真模型,通过仿真验证了系统的动态响应能力,并对实际焊接过程中的工艺控制电路和负载阻抗的波形进行参数提取,基于此对电源在焊接场合的响应能力进行仿真。搭建了原理样机,通过实验,验证了设计的合理性,为进一步的改进与工程化提供了依据。