1   引言

DC/AC逆变器是应用功率半导体器件，将直流电能转换成恒压恒频交流电能的一种静止变流装置，供交流负载用电或与交流电网并网发电。

随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用，新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。利用新能源的关键技术—逆变技术能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其它新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。

2  低频环节逆变技术

传统的DC/AC逆变器采用低频环节逆变技术，主要有方波逆变器、阶梯波合成逆变器、正弦脉宽调制SPWM逆变器。

2.1 方波逆变器

方波逆变器主要有推挽式、全桥式电路结构。

推挽式方波逆变器由推挽逆变器、交流调压开关和输出滤波器构成，如图1(a)所示。推挽式方波逆变器主要是通过调节逆变器输出电压脉宽来实现调压功能的。一种调压方法是调节功率开关S1、S2驱动信号占空比，从而改变输出电压uAB即uCD的脉宽，如图1(b)所示。但这种调压方法存在明显缺点，即感性负载储能回馈到电网时，变压器T副边绕组感应有阴影部分电压，这部分电压随感性负载电感分量加大而加宽，纯电感负载时有效脉宽调节范围为0～Ts/4，而纯电阻负载时有效脉宽调节范围为0～Ts/2。另一种调压方法是在变压器副边与输出交流滤波器之间加交流调压开关S3，调节功率开关S3驱动信号占空比，即可调输出矩形波脉宽，交流开关将方波电压变成脉宽可调的矩形波电压。

桥式方波逆变器电路拓扑及其原理波形如图2所示。改变功率开关驱动信号相位，即可得到矩形波输出电压，调节α角可实现输出电压的稳定。

方波逆变器电路的特点为：

1)工频变压器体积、重量大，推挽式原边绕组利用率低，桥式绕组利用率高；

2)输出四阶交流滤波器体积、重量大，位于功率通道的Lf1、Cf1有较大的损耗；

3)对于电网电压和负