埋弧焊具有焊接效率高、焊缝质量好以及劳动条件好等优点，得到了广泛应用。目前，埋弧焊系统普遍采用模拟控制的整流式直流电源，还存在着电能转换效率不高，热输入控制不够精确等问题。近年来，数字控制技术和电力电子技术的高速发展为弧焊电源从模拟控制转变为数字控制奠定了基础。数字化逆变弧焊电源有着更高的可靠性和更为精确的控制效果，能够更好地保证焊缝质量。为此，在国家自然科学基金项目（资助号：E51375173）和广东省战略性新兴产业核心技术攻关项目（项目编号：2012A032300007）的支持下，本文设计开发了一种基于ARM的全数字双逆变结构的埋弧焊系统，能够实现电能的高效转换和电流波形的精细控制，获得优质的焊缝质量。本文首先简要的介绍了埋弧焊的特点，在阐述了埋弧焊系统的发展现状和趋势，从主电源以及控制系统两方面介绍了国内外埋弧焊系统的研究现状及存在问题。在此基础上提出了全数字化交流方波埋弧焊系统的设计思路。然后，为实现电能的高效变换和波形的精细控制，设计了双逆变结构的埋弧焊电源主电路，一次逆变回路选择全桥逆变拓扑结构，二次逆变回路选择了双半桥并联的拓扑结构。然后分析了两级逆变桥的工作原理及控制方法，并计算了主要器件的相关参数，进行了器件选型。在上述工作基础上，根据交流方波埋弧焊特点，提出了对控制系统的硬件和软件的设计要求；开发了基于Cortex-M3内核的ARM芯片LM3S8971为核心的数字化控制系统，完成了相应的采样电路、通信电路、外围电路等设计；同时，为确保交流方波埋弧焊系统能够在复杂的现场环境下稳定可靠工作，还设计了相应的硬件和软件抗干扰措施。