南京航空航天大学硕士学位论文
直流电源 输入滤波器 工频或高频逆变器 工频变压器 输出滤波器 交流负载
图 1.1传统的低频逆变器电路结构图
1．方波逆变器：方波逆变器的输出电压滤波之前为方波，是最简单、发展最早的一种逆变器。其电路拓扑主要有推挽式、半桥式和全桥式三种。
2．阶梯波合成逆变器：为了减小方波逆变器输出波形的谐波含量，可以将多个方波逆变器移相叠加，构成阶梯波合成逆变器。阶梯波的阶高按正弦规律变化，如果每个周期阶梯波的阶梯数为2N，则需要N台单相方波逆变器或N/3台三相方波逆变器。每个功率电路相同，可采用推挽、桥式或三相桥式电路。
3．脉宽调制逆变器：阶梯波合成逆变器改善了输出电压波形质量，但同时增加了电路拓扑的复杂程度。若将正弦参考波与高频三角形载波相交生成的正弦脉宽调制信号，用来控制驱动逆变桥的功率开关，则可输出谐波含量小的正弦脉宽调制电压波。脉宽调制逆变器兼有方波逆变器和阶梯波合成逆变器二者的优点，但是其用于实现电气隔离和调压功能的变压器依然是工频变压器，体积重量依然很大。
因此，传统的低频逆变器共同缺点是隔离变压器体积重量很大，渐渐为高频环节逆变器所取代。
1.2.2高频环节逆变器
高频环节逆变器，用高频变压器替代低频环节逆变器中的工频变压器，克服了低频环节逆变器的缺点，减小了变压器和滤波器的体积和重量，提高了输出电压滤波前最低次谐波频率，显著地提高了逆变器特性。逆变器按照功率的传输方向，高频环节逆变器可分为单向型和双向型两类；按照输入的功率变换器的类型，高频环节逆变技术可分为电压源和电流源两类[1][2]。
1．单向电压源高频环节逆变器[3]：该型逆变器电路结构如图1.2所示。该电路结构由高频逆变器、高频变压器、整流器、PWM逆变器、以及输入、输出滤波器构成。这类逆变器对电压进行了两次高频变换，第一次使用直流变换器来实现电气隔离和调整电压比，再经过高频整流和滤波得到需要电压等级的直
3
