近年来,PV(光伏)并网发电在可再生清洁能源利用的领域,已经取得了长足的进步,是目前最具有实用价值的研究方向之一。PV逆变器作为太阳能并网发电的核心部分,向着高功率大型工业化的集中式发电和低功率轻型家庭化的分布式发电两个研究方向延伸,并越来越注重安全性、智能性和多功能性。本文的研究目的是设计并实现一种分布式小功率隔离型家用并网PV逆变器的功率系统,并保证与控制系统的匹配,实现完备的太阳能逆变功能。首先本文按照项目指标和预算选择了安全经济且易于控制的隔离型逆变拓扑,并根据系统功能将功率系统划分为全桥电路,供电电源,辅助功能电路三个部分。其中,全桥电路的驱动设计使用了低成本的双通道自举式IGBT(绝缘栅双极性晶体管)驱动器,无需独立隔离电源,输出电压尖峰最大值小于4V,稳定性良好。供电电源的设计针对太阳能电池板的宽幅特性,选择了高效经济的反激式开关电源,满足系统多路供电的需求,夜间自耗电仅50mW达到了CEC(加州能源协会)标准。辅助功能电路则设计了可有效地吸收高阶谐波和EMI的直流/交流滤波电路,用于实时反馈控制和保护的多路采样电路,以及用于隔离升压的高效环形工频变压器。最后,本文针对调试好的样机进行了性能测试和稳定性试验,确保样机功能完整并能够长期稳定地工作。目前,本文研制的PV并网逆变器第二版样机已经通过了全部验收测试,其中最高效率达到了92.45%、满功率THD(总谐波失真)为1.2%、PF(功率因数)为1,这3个主要参数已达到了同类欧洲水平,并且整机的硬件成本相比国外产品更低。同时,该样机已在实验室稳定运行了2个月,总计发电超过140千瓦时。