400Hz中频逆变器在航空领域被广泛应用,本文就如何提高其功率密度、改善短路工况下系统的可靠性以及实现模块化等问题进行了研究。双Buck全桥逆变器(Dual Buck Full Bridge Inverter,DBFBI)具有无直通风险、无寄生体二极管反向恢复损耗等优点,可以提高Si器件在逆变器中的开关频率,适用于中频逆变场合。基于该拓扑本文从损耗最优角度对滤波电感进行了优化设计,详细分析了载波移相SPWM控制(Carrier Phase Shifted SPWM,CPS-SPWM)以及电感磁集成引入环流的原因,提出一种直流、交流电感的设计方法。考虑到短路、组合、并联等模块化功能的需求,本文采用数字电压外环、模拟电流内环的控制方式,避免了数字控制滞后一拍对系统稳定性的影响,并总结了控制参数的设计方法。相关标准要求航空静止变流器(Aeronautical Static Inverter,ASI)在短路条件下能够输出两倍额定电流,并持续5s不损坏。短路时流过开关器件的电流增大,会产生较大损耗,影响系统可靠性。本文首先分析了逆变器短路运行时的工作情况,包括单相短路以及相间短路,并提出一种短路降频的控制方法,显著减小了系统短路损耗,提高了可靠性。为了满足系统对三相供电以及大容量供电的需求,提高逆变器模块的拓展能力,在单相系统中加入CAN总线和均流母线,减小了模块间连线的复杂程度,其中CAN总线实现相位的同步以及主模块的设定,均流母线采用模拟信号传输电流基准,实现快速均流。通过28335提供的时间戳功能,实现模块间相位的精确控制。最后,研制了两台1500VA逆变器模块,实验验证了理论分析的正确性。