随着科学技术的不断发展和人们环节能减排意识的增强,传统的加热方式已经不能满足人们的需求。新型感应加热电源凭借其高效、清洁的优势受到业界极大的关注,应用领域也越来越宽广。本文研究设计了一种以TMS320F28335为控制芯片,IGBT为主功率开关器件的感应加热电源,功率4k W,频率20k Hz。通过建模仿真和实验电路的搭建,验证方案的可行性与正确性。本文首先阐述了感应加热电源的发展现状,分析感应加热的基本原理,结合研究现状,对比几种常见的感应加热电源主电路结构,为了保证系统的功率因数,整流电路采用不控整流,再根据设计要求和应用场合,选取实用性更强的串联谐振式逆变电路。在电源功率调节部分,本文重点研究了逆变侧调功方法,采用移相PWM调功,由于功率器件采用的是IGBT,器件主要损耗在关断期间,而容性调功可以实现零电流关断,确定采用适合IGBT的容性移相PWM调功方式,并利用Matlab搭建仿真模型,验证容性移相调功的可行性。针对传统PI控制算法的不足,采用改进后的增量式PI算法,此方法不需要进行累加,且只有最近一次的采样值才与控制增量?u(k)有关联,大大减少了计算时间,确保系统调节速度与输出精度,实现智能化控制;随后通过参数计算,设计了硬件电路;针对频率跟踪问题,文中采用了电流过零同步技术,通过双向比较器和光耦隔离电路组成频率跟踪电路,相比于锁相环电路存在工作范围窄、不能自动调节不同频段的参数等缺陷,此技术具有误差小、响应迅速等优点,能实现对负载固有频率的自动跟踪,从而确保在整个加热过程中电源处于最佳工作状态;利用CCS软件对系统各部分进行程序编译,进行软件调试。最后搭建实验平台,进行软件硬件联合调试,得出实验波形,证明方案的可行性与正确性。经过对实验结果的分析,本方案可以很好地实现功率控制和频率跟踪等功能,转换效率也达到预期要求。整个控制系统具备结构简单、易控制、稳定性强等特点,基本满足设计要求,电源性能得到了一定提升,本文所设计的方案也对感应加热具有一定的参考价值。