感应加热技术不同于传统的加热技术,利用电磁感应原理将电能转化为热能来对物体进行加热,具有加热均匀、加热速度快、效率高、无污染等优点,在淬火、熔炼、钎焊以及热固化等领域具有广阔的应用前景,感应加热电源作为感应加热技术中的核心部分,具有十分重要的研究价值。本文在国家自然科学基金的资助下,就感应加热电源工作机理、结构选取、控制系统分析、主电路设计以及数字控制系统实现等方面开展了研究,其主要内容如下:(1)介绍了感应加热电源的研究背景、国内外研究现状,特点和应用以及发展趋势,根据电磁感应定律,概述了感应加热电源的基本原理,为进一步研究感应加热电源提供理论基础。(2)针对感应加热电源系统中存在不同效应影响加热效果的问题,分析了其系统特性,对比了串并联谐振式逆变器的优缺点,选择串联谐振逆变电路作为主电路,同时分析其负载特性。(3)围绕感应加热电源控制系统进行分析,通过几种调功方式进行对比并确定了感性移相调功作为功率闭环调节方式,同时引入锁相环实现开关频率的跟踪控制,设计抗饱和PI控制器实现对系统的稳定控制并对主电路进行建模与仿真。(4)以控制芯片TMS320F28335为核心搭建了数字控制系统平台,对感应加热电源的驱动脉宽波形、功率输出调节波形、采样电流波形、频率跟踪相位采集以及锁相环等方面开展了实验研究。实验结果表明,所设计的控制系统能实现感应加热电源的稳定可靠运行。