进入二十一世纪后,感应加热技术发展迅速。最近几年来,感应加热电源被广泛应用于塑料制造中,中小功率的电源在注塑机注塑加热中应用广泛。但是,从目前情况来看,市场中应用于注塑加热的感应加热电源的性能和控制方式参差不齐,大部分电源由于应用场合的不同,存在耗能大、稳定性差等缺点。针对这一情况,本文分析注塑机感应加热原理、技术规范与实际需求,以SCM440钢材的注塑机料筒为研究对象,设计了一款用于聚氯乙烯等热熔性塑料加热的2.5kW/20kHz的感应加热电源。首先,对于电源主电路结构,本文采用不控整流、直流斩波以及全桥串联谐振逆变电路的主电路拓扑结构,完成了主电路参数的设计与元器件选型。其次,对于电源系统的控制策略,本文针对逆变侧调功的复杂性和与频率跟踪控制不易配合等缺点,采取控制上更为简单、对负载侧无影响的直流斩波调功方式。针对注塑加热过程中负载参数发生突变这一特性与传统模拟锁相芯片的缺陷,利用TMS320F28335芯片设计数字锁相程序,完成了逆变电路工作频率对负载谐振频率的跟踪,使电源系统一直工作在弱感性准谐振状态,降低损耗。另外,本文针对注塑机料筒温度的非线性特点,在以往的温度PID控制中加入模糊控制,使料筒温度的控制更为精确。对于设计的主电路参数与系统控制策略,本文使用Simulink进行建模仿真。仿真结果表明,所设计的电路结构与控制策略可行有效。在研究分析基础上,本文对电源系统进行了硬件与软件设计,制作了电源样机。搭建实验平台进行实验测试,测试的结果表明,本文设计的电源主电路合理,制定的控制策略有效,对于实际应用具有一定价值。