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随着科学技术的进步，新产品、新结构不断涌现，对焊接质量和接头的性能提出了新的更高的要求。现在轻工业的迅猛发展，促使焊接技术越来越多的应用于微型精密件的焊接，薄、细、小是这类构件的主要特点，焊接的时候，需要极低的电弧线能量防止在焊接过程中烧穿、损坏工件。传统的焊接方法已不能满足这种微型件的需求。微束等离子弧焊作为一种精密焊接方法，越来越多的受到重视。 小电流微束等离子焊接电源的一个重要问题是电流的稳定性和指向性问题。采用高频脉冲电流，能使其电弧的稳定性和指向性明显提高。目前，晶体管电源结构（晶体管工作在放大状态）适合微束等离子小电流输出高频脉冲电流，存在的问题是电源一般采用工频变压，体积大，笨重，能源利用率不高，而晶体管工作在放大状态，损耗大。逆变电源在能源利用率方面有了很大的改善，从焊接的工艺性能方面看，逆变在微束等离子小电流领域不如模拟晶体管电源有优势。 为了解决电流稳定性与能源利用率之间的矛盾，本文设计了级联式微束等离子焊接电源。前级采用逆变结构输出恒定的电压，后级采用模拟晶体管组结构，通过控制晶体管的基极，来输出各种需要的电流波形。根据弧压反馈，调节前级输出电压的大小，在保证晶体管工作在放大状态的前提下，有效的降低晶体管的损耗。 前级选用了逆变电源模块，设计了恒压闭环的控制电路。设计了后级晶体管电源，包括晶体管组的设计及器件选型，电流反馈闭环的设计，通过给定、反馈、比例积分实现了晶体管输出稳定电流的要求。设计了基于STM32F103的系统控制板，利用片内的比较单元输出PWM脉冲，实时采集电压，把采样信号传给单片机，通过离散的PI算法控制输出量，来达到恒压输出的目的。此外还设计了电压电流采集电路，开关量的输入输出电路，给定显示电路等。为了方便可靠的引弧，设计了基于NE555的高频引弧电路。 最后通过调试试验，对该电源的设计方案及组成部分，进行了分析，给出了试验过程中的相关数据和波形。验证了最初设计构想的可行性。