深度剖析DC–AC变换器逆变器

将直流电压转换为交流电压的装置称为DC–AC转换器或“逆变器”。逆变器将电池电压（如12伏直流或24伏直流）转换为110伏交流或220伏交流。我们生活中用的电源插座有220伏/110伏，我们没有办法储存交流电源，但可以把直流电储存在电池里。因此，为了节省家用插座的电能，出现了AC-DC转换器（整流器）的发展。

这些直流电池可以提供直流电流，我们的设备设计为使用交流电源。因此，逆变器的发展应运而生。

全桥逆变器

这个反相器是用四个电桥连接的开关构成的。通过一次适当地打开和关闭两个开关，可以获得2级交流（脉动直流）输出。

根据开关的不同状态，输出电平将在+VDC和–VDC之间波动

S1和S2闭合输出=+VDC

S3和S4闭合输出=-VDC

S1和S3闭合输出=0

S2和S4闭合输出=0

真正的开关需要开关转换时间，这称为消隐时间。

方波逆变器

这是最简单的逆变器。电源电压是Vs.考虑RL负载。当Q1和Q2传导时，输出连接到+Vs。当Q3和Q4传导时，输出连接到–Vs。该交流输出电压与正弦波不完全相同，但具有一些交流特性，在某些应用中可能有用。

流过开关的电流必须是双向的，但真正的开关，如绝缘栅双极晶体管（IGBTs）只能朝一个方向流动。所以我们在每个开关上加了反并联的反馈二极管。在开关电流应为负的间隔期间，二极管将传导电流。在一个正周期中，二极管将产生反向偏压。

多电平逆变器

到目前为止，我们已经看到了单电源3电平（+VDC，-VDC，0）方波逆变器。现在这一概念可以扩展到具有多个直流电源和多个输出直流电平的多电平逆变器。

假设系统有两个方波逆变器，每个方波逆变器有一个电池。一共有两个电压源。因此输出电平为+2VDC，+VDC，0，-VDC，-2VDC

第一个方波逆变器的输出与下一个逆变器串联，形成多级或多电平逆变器。这些类型的逆变器的输出形状与正弦波非常相似，它们的应用范围很广，包括调速电机驱动和将光伏等可再生能源连接到电网。

在双源逆变器中，一个电压源和H桥必须比另一个电压源和H桥输出更长的脉冲，从而获得正弦波输出。这样一来，一个直流电源（电池）的放电速度会比另一个快。一种称为模式交换的技术用于每个直流电源电池平均进行相同的时间。第一个源必须在上半个周期中进行较长的时间段，而另一个源必须在下半个周期中进行较长的时间段。以这种方式，在一个完整的周期内，两个来源的行为是平等的。

二极管钳位多电平逆变器

具有多个直流电压源电池的多电平逆变器电路。我们可以使用多个电容器，只使用一个直流电源电池。电容器将相互串联，并使用单个直流电池作为电源。双电容单电池多电平逆变器的输出电压水平为（VDC，VDC/2，0，-VDC/2，-VDC）