无论是独立光伏发电系统还是并网光伏发电系统，逆变系统对于交流负载
和并网发电都是必不可少的，接下来我们主要就光伏分布发电中的逆变系统的
相关设计进行研究。
　　

3 光伏发电逆变系统设计

　　

3.1 光伏发电逆变系统的组成

　　光伏发电系统主要由太阳能电池、主回路、控制电路和负载组成。主回路主要
包括

DC/DC 电路、DC/AC 电路、滤波器组件。下面主要对于主回路部分的设计做

介绍，其中包括主回路的拓扑结构进行分析，介绍一下全桥逆变电路的工作原
理以及逆变器模块的选型，以及相关保护的设计。
　　

3.2 光伏发电逆变系统的拓扑结构

　　通常单相电压型逆变器主要分为推挽式、半桥和全桥逆变电路三种。这三种
方式根据其不同的特点应用于不同的场合。
　　推挽式逆变电路的电路结构比较简单，如图

3-1 所示。其上电路只需要两个

晶闸管，基极驱动电路不需要隔离，驱动电路比较简单，但是晶闸管需要承受
2 倍的线路峰值电压，所以适合于低输入电压的场合应用。

　　

　　同时变压器存在偏磁现象，初级绕组有中心抽头，流过的电流有效值和铜
耗较大，初级绕阻两部分应紧密藕合，绕制工艺复杂。因为推挽式逆变电路对于
晶闸管的耐压要求比较高，不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。
　　相比于推挽式逆变电路，单相半桥式逆变电路中所使用的晶闸管的耐压要
求就相对较低，不会有线电压峰值

2 倍这么多，绝对不会超过线电压峰值。其逆

变出来的波形也相对推挽式比较接近于正弦波，所以滤波的要求也相对较低。由
于晶闸管的饱和压降减小到了最小，所以不是最重要的影响因素之一。但是由于
半桥式逆变电路的结构决定其集电极电流在晶闸管导通时会增加一倍，使得在
晶闸管选型的过程中，要考虑大电流、承受高压的情况，就难免会因为其价格昂
贵，所以不适合作为光伏发电的逆变系统主回路。
　　全桥式逆变电路就是介于推挽式和半桥式之间，兼顾其各自优点的一种逆
变电路。其既有推挽式电路的电流性质，也有半桥式电路的电压性质，其结构详
见图

3-3 所示。全桥式电路可以使得晶闸管期间达到最大输出功率，而且其逆变

出来的波形更加接近于正弦波。所以，这次这次光伏发电的逆变系统主回路选用
了全桥式逆变电路。