随着焊接生产的机械化、自动化程度的提高和焊接机器人的广泛使用，对焊接工艺性能及焊接设备的智能化、网络化等提出了越来越高的要求。提高焊接工艺性能的关键在于先进的焊接设备，先进的焊接设备在于采用先进的控制方式及针对工艺特点合理的控制算法。本文针对应用广泛的CO2焊接，设计了基于ARM微控制器的全数字化CO2弧焊逆变电源硬件电路，运用数字PI算法完成了燃弧阶段恒压控制和短路阶段电流上升率及最大电流限制的控制，并设计了与数字化弧焊逆变电源相匹配的基于TL494斩波送丝电源。 送丝电源是数字化焊机系统中一个重要的组成部分，本文设计了斩波送丝电路及基于TL494的控制电路，并设计了送丝电源与弧焊主电源的接口电路。通过接口电路，弧焊逆变电路和送丝电路能够协同工作，并互不干扰。 波形自适应方案的实施，是建立在数字化弧焊逆变电源的基础之上的。弧焊逆变电源的可靠应用，为研究全数字化CO2气体保护焊机系统奠定了基础。本文设计了功率变换电路，并通过对功率变换电路的建模及对数字化控制器的分析，针对波形自适应方案，初步整定了控制器控制参数。 短路过渡CO2存在飞溅大和成形差两个问题。传统晶闸管焊机在平特性电源输出回路串联铁磁电感来解决这个问题。但由于短路过渡CO2焊在不同焊接规范下不同的工艺特点，这种方式较难满足不同焊接规范的要求。本文在研究短路过渡过程行为和模拟波形控制逆变式CO2焊机的控制波形基础上，提出短路阶段控制电流上升率及短路电流峰值；燃弧阶段，不同规范条件下通过调整控制器参数实现燃弧阶段的恒压调节。 另外，本文也分析了全桥逆变电路偏磁问题的产生机理，并提出了数字化解决方案。