电火花沉积(electrospark deposition，ESD)是一种脉冲微弧焊接过程，通过火花放电作用将导电材料熔渗进金属基体表层，形成合金化的表面沉积层，从而使基体的性能得到显著改善，在现代工业中的应用日益广泛。传统的电火花沉积电源由于放电电压不能连续调节、放电能量不稳定、可控硅不能可靠关断等缺点，导致电火花沉积效率低下、应用范围受限制，因此需要研制一种新型高效的电火花沉积电源。本论文分析了电火花沉积堆焊的机理和电源电参数对沉积效率和质量的影响，研制了一种脉冲数字控制型电火花沉积电源，可对电容的充电过程和放电过程进行独立控制。设计了该电源的总体方案，完成硬件电路和软件系统的设计。该电源包括微处理器、整流滤波电路、充电及其驱动电路、充电电压比较电路、放电及其驱动电路、变电容驱动电路和运动电极等。MOSFET和可控硅分别串联在充放电电路中，微处理器配合驱动电路控制MOSFET、可控硅交替导通，充放电过程交替进行，即使电极与工件短路，放电仍能正常进行；充电电压比较电路可以实现放电电压的无级调整。通过软硬件调试试验表明，该电源克服传统电火花沉积电源的不足，放电电压实现连续调节；电容充电过程和放电过程交替进行，即使电极和工件短路发生短路，可控硅仍能可靠关断，放电参数调整方便，适应各种工艺条件的要求。