现代电力电子装置特别注重效率这一指标,两级式单相逆变器广泛应用于通信、新能源发电和交通等领域,但其效率相对较低,故本文研究两级式逆变器效率优化方法。业界对两级式逆变器效率的优化方法可以归结为离线式和在线式两类。离线式方法包括现有拓扑参数优化或者新拓扑的提出以及控制策略的优化,这两种方法的关键都在于电路实现了软开关或者减小了开关损耗。在线式方法,例如在线拓扑切换和在线控制策略切换方法等。本文提出的两级式逆变器在线效率优化方法即属于在线式方法,即通过DSP程序在一定范围内改变中间母线电压,系统自动搜寻到最大效率点。首先,本文对一般影响两级式逆变器效率的因素进行了简单阐述,并对中间母线电压与各器件损耗的关系进行了详细推导。接着详细设计了纯数字化普通两级式逆变器,前后级均基于平均电流法,前级Boost变换器采用三闭环控制策略,后级全桥逆变器采用双闭环SPWM控制策略,并利用Saber软件、伯德图及实验方法详细设计了控制器参数。对基于扰动观察法的两级式逆变器在线效率优化方法(MEPT)、主电路参数进行了详细的设计。最后,将该方法应用于光伏并网系统,给出了拓扑结构、总体控制方案及系统启动时序,并重点进行了损耗分析。制作了两台实验样机,普通两级式逆变器以及光伏并网逆变器,实验结果证明了在线效率优化方法的正确性和可行性。