在我們的日常生活中經(jīng)常會(huì)去到室外一些脫離市電供應(yīng)范圍的地方，當(dāng)我們想要在這種地方使用一些家用電子設(shè)備的時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們常見(jiàn)的儲(chǔ)能設(shè)備，例如：電池等，只能提供直流電，并且電壓通常較低。因此，如果能有一種設(shè)備能夠?qū)⒌蛪褐绷麟娹D(zhuǎn)化為220V交流電，那將極大方便我們的生活，逆變器應(yīng)運(yùn)而生。
1.單相逆變器
輸出電壓（電流）相數(shù)為單相，頻率為50HZ或者60HZ。這種變壓器常用于低負(fù)載工況下，效率低于三相逆變器。
2.三相逆變器
輸出電壓（電流）相數(shù)為三相，頻率為50HZ或者60HZ。輸出端三個(gè)波形相同但是相位相差120°?？梢哉J(rèn)為是三個(gè)單相逆變器的輸出，其三個(gè)端子相連的節(jié)點(diǎn)為中心節(jié)點(diǎn)。
3.電流源逆變器
直流側(cè)是電流源，其直流電源具有高阻抗性，提供的電流具有剛性，受負(fù)載變化影響小。其交流側(cè)輸出電流狀態(tài)取決于逆變器中的開(kāi)關(guān)管。
4.電壓源逆變器
直流側(cè)是電壓源，其直流電源阻抗為零，是一個(gè)剛性電壓源。其交流側(cè)輸出電壓狀態(tài)取決于逆變器中的開(kāi)關(guān)管。
5.橋式逆變器
分為半橋式、全橋式和三相橋式逆變器。其主要結(jié)構(gòu)是有開(kāi)關(guān)管（MOSFET、IGBT、晶閘管等）構(gòu)成的半橋?yàn)榛A(chǔ)。
6.并聯(lián)逆變器
并聯(lián)逆變器由一對(duì)個(gè)晶閘管、電容（C）、中心抽頭變壓器（T）和一個(gè)電感（L）組成。
7.串聯(lián)逆變器
串聯(lián)逆變器由一對(duì)晶閘管、電阻（R）、電感（L）和電容（C）組成。
8.方波逆變器
輸出端交流波形為方波。
9.準(zhǔn)正弦逆變器
輸出端波形為具有階梯形方波的逆變器，其波形接近正弦波，比正弦波形簡(jiǎn)單倒是難于方波。
10.正弦逆變器
輸出波形幾乎是正弦波形，波形比準(zhǔn)正弦波平滑。
按照上述分類，我們圍繞生活中常用且常見(jiàn)的單相橋式逆變器剖析其原理。這種逆變器至少包括升壓電路部分，整流部分，逆變部分。下面分別介紹這三個(gè)部分的作用。
1.升壓電路
一般前級(jí)輸入電壓為12V直流電源。直流電源進(jìn)入系統(tǒng)我們首先將其升壓到220V，以便后級(jí)電路進(jìn)行直流轉(zhuǎn)交流變換。
原理示意圖如圖1-1所示：
圖1-1 升壓電路示意圖
12V的電壓輸入由4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4構(gòu)成的H橋，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別由邏輯電路控制，其中Q1、Q2為一組，Q3、Q4為一組，兩組分別導(dǎo)通。輸入一個(gè)高頻的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)邏輯門后輸出使場(chǎng)效應(yīng)管兩兩一組交替導(dǎo)通。由此在變壓器源邊產(chǎn)生變化的電流輸入。根據(jù)麥克斯韋方程可知，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)后在變壓器副邊產(chǎn)生電壓輸出。其中源副邊電壓比值由式1-1可計(jì)算。
V1 /V2 = n1/n2 （1-1）
V1代表源邊電壓，V2代表副邊電壓。n1代表原邊線圈匝數(shù)，n2代表原邊線圈匝數(shù)。
2.整流電路
上述升壓電路最終輸出電壓是關(guān)于0V對(duì)稱的方波電壓，幅值為220V。在得到了所需的高壓后還不能將該電壓送入H橋進(jìn)行調(diào)制。因?yàn)樵撾妷菏亲兓?，因此我們需要使用整流電路，在?shí)際運(yùn)用中，為了提升整流效率我們常常使用全波整流方式。其重要電路代表就是全橋整流電路，原理示意圖如圖1-2所示：
1-2 全橋整流電路示意圖
如圖2-1所示，交流方波經(jīng)過(guò)全橋整流電路之后被轉(zhuǎn)換為脈沖方波。且幅值變?yōu)檩斎胫档母?hào)二倍。因此整流二極管的最低耐壓值至少需要大于根二倍Um。220V交流電壓在經(jīng)過(guò)這個(gè)整流電路之后存在電壓跳變，因此需要穩(wěn)壓和濾波使得輸出的電壓接近一條直線值。常用的濾波電路如圖1-3所示：
圖1-3 LC濾波器
經(jīng)過(guò)一個(gè)低通LC濾波器之后輸出電壓接近直線。
3.逆變電路
經(jīng)過(guò)前兩個(gè)電路部分，我們得到了250V的直流電，如此以來(lái)我們只需要使用H橋通過(guò)PWM調(diào)制便可以得到正弦波形。單相逆變?nèi)鐖D1-4所示：
圖1-4 單相逆變電路
想要通過(guò)控制H橋輸出方波的波形接近正弦波，常用一種叫作SPWM的調(diào)制方式。
SPWM調(diào)制技術(shù)（Sinusoidal PWM）正弦脈寬調(diào)制。其主要作用是通過(guò)該調(diào)制技術(shù)能夠計(jì)算出控制H橋的PWM占空比隨時(shí)間變化的值，從而將H橋的輸出有效值擬合為正弦波幅值曲線。
正弦波圖像如圖1-5所示：
1-5 正弦波示意圖
在圖1-5中，我們可以將正弦波看成是許多個(gè)時(shí)間Ut中的電壓值合成的波形，因此我們可以通過(guò)PWM調(diào)制來(lái)合成各個(gè)時(shí)間的電壓值大小，只需要控制好PWM的占空比值即可。那么，如何確定各個(gè)時(shí)刻的占空比大小呢？
我們?cè)谡{(diào)制過(guò)程中時(shí)常引入一個(gè)頻率確定的三角波和一個(gè)正弦波發(fā)生器作為比較，并規(guī)定正弦波幅值大于三角波幅值的時(shí)刻中，PWM輸出為高電平。反之為低電平。如圖1-6所示：
圖1-6 三角波與正弦波比較
如此一來(lái)，只要我們PWM調(diào)制頻率足夠快，那么通過(guò)調(diào)制后輸出的波形就越貼近正弦波。在輸出端我們常常并聯(lián)接入一個(gè)大電容作為濾波使用，可以使波形更加平滑的同時(shí)還可以提升帶負(fù)載能力，避免因負(fù)載過(guò)大或者動(dòng)態(tài)變化導(dǎo)致波形失真。
