感应加热技术基于电磁感应原理,相较于传统的加热技术,它具有安全环保、节能高效等优点,在各行各业扮演着越来越重要的角色,有着广泛的应用前景。我国冬季采暖大部分使用的是非清洁能源,污染物的排放,会增加雾霾天气出现的频率,影响人们的身心健康。随着国家对煤改电政策的大力提倡,可以将节能环保的电磁加热技术应用在采暖行业,设计安全可靠的电磁采暖加热电源。本文以学校食堂1000m~2采暖方案作为研究对象,设计了合适的电磁采暖加热电源,对电源和热水锅炉的控制策略进行了分析与研究。本文首先对感应加热电源的加热原理及其特点进行了介绍,剖析了感应加热电源的主电路结构,通过对比分析在逆变侧选取了串联谐振方案,整流侧采用三相不控整流方案。对感应加热电源的功率调节方法进行了介绍,在总结各种调功方式优缺点及适用场景的基础上,选择了感性移向PWM功率调节方案,研究了串联、并联谐振负载特性、感性移向PWM调功特性以及逆变器工作状态。然后介绍了负载谐振频率跟踪技术,采用数字处理芯片DSP设计了软件锁相环,将其与感性移向PWM调功方法结合起来,减少了传统模拟器件的使用,使系统更加数字化、智能化。对锅炉水温控制策略进行了研究,对比传统PID控制、模糊控制以及模糊PID控制策略对系统动态性能的影响,选择了模糊PID控制策略,其结合了PID控制器和模糊控制器的优点,适合温度控制这种迟滞性、非线性系统,系统的动态性能得到明显改善。接着对电磁采暖电源的硬件电路和软件流程图进行了设计。根据100kW/20kHz的设计目标,对系统中整流环节、逆变环节以及负载谐振环节使用到的元器件参数进行了计算。设计了系统外围硬件电路,其中包括使DSP工作的最小电路、IGBT驱动电路、信号调理电路、过压过流保护电路等。软件流程设计主要包括主程序流程图以及相应子模块的流程图设计。最后运用MATLAB/Simulink搭建了电源系统的仿真模型,对系统的主电路以及移向调功控制策略进行了仿真研究,确定了方案的合理与正确性。