随着能源消耗与环境污染的日益严峻,可再生能源发电技术成为现代应用中的热点。其中,以光伏发电为代表的可再生能源发电技术备受关注。目前市场上的光伏逆变器主要分为隔离型和非隔离型两大类,非隔离型逆变器因具有体积小、质量轻、效率高、成本低而成为研究中的热点。但是非隔离型逆变器中光伏阵列对地寄生电容的存在使得电路中形成共模电流,降低了系统的安全可靠性。为了有效抑制共模电流,同时满足现代逆变系统的高功率密度及高工作效率的需求成为了非隔离型逆变器研究中的新趋势。本文以此为背景,针对基于GaN器件的非隔离型逆变器开展以下研究工作。首先,本文分析了E-Mode型与Cascode型两款主流类型的GaN器件的工作特性。基于LTspice软件仿真对比分析了两款同等级的GaN器件的开关性能。同时详细对比分析了两款GaN器件的第一象限与第三象限的工作特性,为了降低第三象限工作时的导通损耗,给出了应施加足够的驱动电压以保证GaN器件能够处于最佳工作点的建议,为GaN器件的应用提供了理论依据。其次,基于全桥逆变器拓扑,并从调制方式角度切入,详细分析了全桥逆变器在不同调制方式下的工作原理,建立了基于不同调制方式下的高频共模等效模型,提出了一种基于单电感滤波的单极性单臂斩波型调制的高频等效共模电路模型,并综合考虑高效及低共模电流对调制方式进行了适配与择优分析。针对全桥逆变器在单极性单臂斩波,同臂互补调制方式下开关管热应力较大的问题,基于单相交错式全桥逆变器电路拓扑研究了一种载波移相控制的单极性双臂斩波,同臂互补型调制方式,详细分析了其工作原理、共模电流特性以及电流纹波特性。然后,对全桥逆变器的硬件设计过程作出了详细阐释,并基于GaN器件搭建了2k W的实验样机对理论分析进行了实验验证,证明其分析的可行性与正确性。最后,提出了一种改进型双Buck逆变器电路拓扑,并提出了一种与之适配的基于载波移相控制的单极性不对称调制方式。理论及仿真分析表明该电路拓扑有效提升了电感的利用率、降低了电流纹波,同时具有良好的共模电流特性。并通过1台1k W改进型双Buck逆变器仿真样机对理论分析进行了验证。