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可再生能源仍然是世界范围内的大趋势。随着捕获风能、太阳能和其他形式的可再生能源的方法不断发展，可再生能源系统的成本和效率对公司和消费者都越来越有吸引力。实际上，2016年，全球对可再生能源的资本投资跌到了多年来低水平，但是却创下了一年内可再生能源设备安装数量多的记录。

在用于可再生能源系统的组件中，逆变器是一项尤其关键的系统组件。由于大多数可再生能源都是通过直流电(DC)产生的，因此逆变器在将直流电(DC)转换为交流电(AC)以有效整合到现有电网中起着关键作用。在混合了不同可再生能源的混合动力系统和微电网系统中，逆变器至关重要。

可再生能源逆变器在使用单相和三相电机及其他旋转机械的工业应用中也起着至关重要的作用。从逆变器获得的可变频率和电压体现了此类设备中的自主控制原理。

为了实现功率转换，DC-AC逆变器通常采用脉冲宽度调制(PWM)技术。这是一种很有用的技术，其中，功率MOSFET等开关由可变宽度的脉冲控制。为了获得自动控制和调节，PWM技术用于将逆变器的AC电压输出及其频率保持在标称值，不受输出负载影响。

为了从变频器控制系统获得更好的响应，已经开展了许多研究和开发了诸多技术。常规的逆变器根据负载的变化来改变输出电压。为了降低输出电压对负载变化的敏感度，基于PWM的逆变器通过改变以较高频率产生的脉冲的宽度来调节输出电压。因此，输出电压取决于开关频率和脉冲宽度，而开关频率和脉冲宽度则根据输出端连接的负载的值而变化。通过这种类型的调节，逆变器可提供恒定的标称电压和频率，不受输出功率影响。

有多种产生PWM的方法已经被研究过。逆变器的效率参数，例如开关损耗和谐波降低，是任何调制技术评估中考虑的主要因素。因此，正弦脉宽调制(SPWM)在功率电子中被广泛用作逆变器设计的调制方法。

SPWM逆变器概念

三相桥式逆变器是工业应用中常用的逆变器拓扑。为了简化概念，我们分析一下单相版本。单相设计包括H桥的每个桥臂上的开关晶体管或IGBT，具有反并联续流二极管，可在开关关闭时放电。 其原理图如图1所示。

图1. 这个基础H桥电路显示了逆变器的关键组成部分。

晶体管(通常为功率MOSFET)标识为S1、S2、S3和S4。切换开关以使同一桥臂上的两个晶体管不会同时导通或断开，从而防止短路。

为了在负载中产生交流电，晶体管必须成对工作：S1和S2导通，S3和S4断开，反之亦然。表1列出了不同的开关状态和对负载施加的电压。

表1. 此表显示了开关的逻辑。

SN74LVC373APWE4

SN74LS279ADE4

74LVCH162373APAG

CD74HCT75EG4

CY74FCT16841ATPVC

TLV320AIC12IDBT

TLV320AIC24IPFB

PCM3168ATPAPQ1

CD74HC238E

CD74AC138M

CD74HC238M

CD74HCT153E

QS3384QG

QS3125QG

PI3B3253QE

TLV320AIC20KIPFB

CS42888 DQZ

PCM2912APJT

PCM3501E

PCM3001E

TLV320AIC23IPW

TLV320AIC14IDBT

MS2576

MS2575

SN75471P

LMC555CM/NOPB

LMK62I0 100M00SIAT

ICM7217AIPI+

DS1050U 010+

S-1410G27-A8T1U4

LMK60I2 100M00SIAT

8N4Q001LG 0055CDI

8N3QV01EG 0081CDI

8N4Q001LG 0139CDI

8N4S001KG 1111CDI

8N3Q001EG 1134CDI

8N4Q001EG 1102CDI

IP82C54Z

8N3DV85KC 0201CDI

8N3Q001KG 1088CDI

SN74S124NG4

SN74LS175D

CD74ACT574E

SN74LVC74APWG4

SN74LVTH574PW

SN74LS378N

CD74ACT174E

TC74HC574APF

SN74HC174NG4

SN74LS74AD

CY74FCT374CTSOC

CY74FCT2574CTSOC

SN74LV374ADWG4

CD74HC109ME4

SN74HCT374DWG4

SN74HCT273DWG4

SN74ACT74NG4

SN74AC74NG4

CD74ACT574M

SN74HC374DWE4

SN74ABT273PW

SN74ALVTH16821DL

54FCT374CTLB

SN74ACT374DWE4

SN74LVT574DW

SN74AS574DW

SN74BCT374N

CY74FCT823ATSOC

74FCT16374ETPVG

74FCT162374ETPVG

74ACT16823DLG4

SN74LS377NG4

CD40174BPW

SN74HC374DW

SN74LVC374AN

SN74LVC574AN

CD74ACT175EG4

74AC11240DW

SN74BCT646DWE4

SN74BCT25642DW

SN74ALS29827DW

74FCT16245ETPVG

SN74BCT760DWG4

SN74ALVCH16344DL

CD74HCT652M

74FCT162244ATPVCG4

CY74FCT16245CTPVC

74FCT162827ATPAG

SN74LVT125PWG4

SN74HC244PWE4

SN74LVC240APWG4

SN74ABT8245DWG4

SN75478P

SN75477DG4

SN75452BPG4

830S21AMILF

MAX3000EEUP+

SN74GTL2010PW

CD4504BME4

SN74AVCH4T245PWE4

MAX6621AUB+

SN74LVC8T245PWG4

SN74GTLP1394PW

SN74LV273APW

SN74AHC74D

SN74LVC374APW

SN74ALS74ANS

CD74HC175E

CY74FCT16374TPVC

SN74AHCT74N

SN74HC273NS

SN74AHC273DW

CD74HC107M

CD74HC109E

SN74CBT1G384DBVT

CD4541BNSR

SN74LVCR2245APWT

SN74LV126APWT

SN74AHC126DGVR

CD74HC191M96

CD74HC4060MT

SN74HC163PWT

SN74LV74APWT

CD74HC73MT

SN74HCT373PWT

SN74LVC373APWT

CD4098BMT

CD74HCT153MT

SN74AUP1G34DBVT

SN74LVC157ADT

SN74LVC1G19DBVT

TCA9517DGKRQ1

SN74AUP1G125YZPR

SN74HCS72QPWRQ1

TLV320AIC3253IYZKT

SN74ABTH16245DLR

SN74LV240APWT

SN74LVC1G125DCKJ

CD74HCT125MT

SN74AHCT244IPWRQ1

SN74HC368NSR

CAHCT126QPWRG4Q1

SN74LVC1G07DSF2

SN74ALVC16244ADLR

SN74AHCT16244DLR

CD74HC163M96

CLVC574AQDWRG4Q1

CLVC374AQDWRG4Q1

SN74ABT377ANSR

SN74AUP1G80YFPR

CLVC573AQDWRG4Q1

CD74HC147PWT

CD74HCT157MT

SN74HC139QDRG4Q1

SN74HC138QPWRG4Q1

SN74F157ANSR

CD74HCT257M96

SN74LV125ATPWT

SN74AUP1G80DSFR

SN74AHCT74DGVR

SN74AHCT574NSR

SN74LV373ADGVR

CD74ACT573M96

CD74ACT153NSR

SN74ALS573CDBR

SN74AUP1T98YZPR

CY74FCT273TSOCT

74HC259D,653

Z8613012SSC00TR

74HCT174D,653

W681511SG TR

LMK60A0 148M50SIAT

S-1410J27-A8T1U4

S-1411J30-K8T2U4

S-1410H30-K8T2U4

NE555PSRE4

LMK61A2 312M50SIAT

SA555DRE4

DS1050U 025+T

8N3QV01EG-0109CDI8

8N4Q001FG-2188CDI8

LMK61E0M SIAR

8N4SV75EC-0085CDI8

8N4Q001EG-1108CDI8

8N4Q001LG-1033CDI8

LMK61E2 312M50SIAT

8N3DV85KC-0201CDI8

8N3Q001EG-105LCDI8

8N3Q001EG-1033CDI8

S-1410J41-K8T2U4

CD4541BNSRG4

TLV320AIC3262IYZFT

WM8281ECS/R

ADV7174WBCPZ REEL

SN74LVTH244APWR

SN74LVC1G17DCKRG4

CD4047BNSR

CD14538BMT

SN74LV123ADRE4

SN74LV123ATPWRG4Q1

SN74LVC2G74MDCUTEP

SN74ACT74PWR

74HC574D

TXS0102DQER

SN74AVC1T45DCKT

TXB0108ZXYR

SN74LVC8T245MPWREP

2N7001TDPWR

74HC373D

SN74AHC373DGVR

CD74HC4020M96

74VHC4020FT

CD4520BM96

CD40193BNSR

74ALVC162334PAG8

74LVTH16501DLRG4

SLG7NT4081VTR

SLG7NT4083VTR

SLG7NT4375VTR

CD4089BNSR

SLG7NT41502VTR

SN74LV161284DLR

SN74ABTE16245DGGR

SN74SSTUB32864ZKER

CD4007UBPWR

8V182512IDGGREP

SN74ABTE16246DLR

SN74TVC16222ADGGR

SN74TVC3010DGVRG4

74SSTUBF32865ABKG8

SN74SSTVF16859S8G3

SN74CB3Q3306ADCUR

SN74CB3Q3253PWR

SN74CBTLV3257RSVR

SN74HC139NSR

QS3245QG8

TCA9543ADR

SN74LVC2G157DCUT

Z8622912PSG

Z84C3010VEG

74HC367D,652

74AVCH8T245PW,112

W681388DG

AK4558EN

CD4541BPWR

LMK62I0 156M25SIAT

NE556NSR

SN74LVC1G19YZPR

SN74LVC139ADBR

SN74CBT3244CDGVR

QS3253S1G8

SN74LVC157ANSR

SN74CBT3126DR

QS3384QG8

CD74HC237NSR

SN74CB3Q3251DBQR

74CBTLV1G125DBVRQ1

SN74ALS138ADR

SN74CB3Q3305PWRG4

SN74CBT16211ADGVR

SN74CBT3257CDBR

SN74CBT16800CDGGR

SN74ALS157ANSR

SN74CBT6800CDWR

SN74AHCT138QDRQ1

SN74LVC138AMPWTEP

SN74CBT3861DBQR

SN74CBT16244CDGVR

DS25CP152QSQ/NOPB

SN74CBT3245CDWR

CD4066BM96G4

CD74HC138QM96Q1

74HC138D

SN74CB3T3257DGVR

CY74FCT257ATQCT

SN74HC153PWT

SN74CBT16212CDGVR

74CB3Q3306ADCURE4

PI3C3125LE+DLX

TC7MBL3257CFK(EL)

74CBTLV3384QG8

PI3B3861LEX

PI5C3305LEX

74CBTLV3384PGG8

SN74CBTLV16292DLR

PI3B3257LEX

SN74LS157DRE4

CD74HC238PWRE4

QS3251S1G8

SN74LVC157ARGYRG4

74CB3Q3257DBQRE4

74CB3T1G125DCKRG4

74CBTLV3257RGYRG4

74CBTLV3126RGYRG4

74CBT16210DGGRE4

QS3VH16861PAG8

QS3VH16210PAG8

SN74CBTD16211DLR

SN74ALS156DRE4

SN74LV138APWT

74CBTLV16212DLRG4

74AC11138DRG4

QS3VH384QG8

74CBT16245DGVRG4

DS25CP104ATSQX/NOPB

SN65LVCP23PWR

QS3VH862QG8

CD4016BPWR

SN74HC153DRG4

QS34XVH2245Q3G8

TC7MBL3126CFT(EL)

M74HC151YTTR

SN74AHC138PWRG4

SN74AHCT139PWRE4

SN74AHC138PWRE4

SN74LVC138AQDREP

CD74HC221PWT

CY74FCT573TQCT

CY74FCT841CTQCT

CABT16373AMDLREP

SN74LVTH573IPWREP

SN74ALVCH162373GR

CD74HC75MT

SN74LVC573AQDWRQ1

SN74LVTH373PWRG4

SN74AHCT573PWRG4

CD4043BDRG4

SN74LVC373ANSRG4

74FCT163373CPAG8

74LVCH16373ADGGRG4

74LVC16373ADGGRG4

74FCT16373ATPAG8

74FCT373ATSOG8

SN74ALS563BNSRG4

SN74ABT573ADWR

CD74HC192NSR

SN74LV4040ANSR