微等离子体氧化工艺技术是一种新兴的金属材料表面陶瓷化技术.利用该技术可以在铝、镁、钛等金属及其合金表面制备不同的陶瓷氧化膜,使其具有耐磨、耐蚀、耐高温和电绝缘的性能.目前,电源已成为制约该技术发展的主要因素.因此,设计一种符合工艺要求的新型电源对于推动微等离子体氧化工艺技术的发展将起到重要作用.根据微等离子体氧化工艺的特殊要求,需要电源输出不对称正弦电压波形(正半波电压是负半波电压的两倍多).在分析现有逆变拓扑的基础上,设计了适合于该要求的主电路拓扑.在这种拓扑中,输出的正负半波电压由两台直流电源分别供电,用以实现正负半波电压幅值的不对称,并且分别可调.正半波对制膜起决定性作用,而负半波的影响很小,主要作用是完成对金属氧化膜的清理.这种新拓扑以结构简单、容易控制、效率高、工作可靠、有合理的性价比而适应该项技术的需求.针对新的主电路拓扑设计了相应的控制电路,提出了以SG3525A为核心的控制系统,它能使比较环节输出的变频误差信号变成定频脉宽控制信号.在正弦波调制PWM控制技术中采用了单极性SPWM控制,用来驱动开关管IGBT.输出正弦波电压的正弦度和占空比可由基准信号来控制,为此设计了精密的基准信号和全波整流电路.电压型反馈控制系统的核心是电压调节器,所以本文详细地探讨了电压调节器的结构和参数的选择.所采用的PI调节器不但结构简单,而且可以实现输出电压的稳态误差为零.为了验证理论分析的正确性,应用OrCAD软件对电路模型进行仿真,并且基于仿真分析而建立相应的实验电路.仿真和实验结果都证实了该电源系统设计的正确性和可行性.