传统电压源型逆变器属于降压型逆变器,而准Z源逆变器克服了传统逆变器的一些不足,具有升降压的特点,且相比于Z源逆变器,还具有如输入电流连续,显著降低一个电容电压应力的优点,这使其在燃料电池、光伏发电和电动汽车驱动等新能源领域拥有更广阔的应用前景。本文以电压源型准Z源逆变器为研究对象,对已有各种输入电流纹波抑制策略进行了分析,研究并提出了一种耦合电感的新型设计方案以减小准Z源逆变器输入电流纹波,同时还研究了耦合电感的损耗以及温升问题,仿真和实验验证了上述策略与理论分析的正确性。本文详细分析了电压源型准Z源逆变器的拓扑结构,对其不同控制策略进行介绍,通过简化和等效得到了电感电流高频纹波的数学模型,确定了纹波抑制策略的基本原理。由于准Z源逆变器特殊的阻抗网络,电容对电感电压具有钳制作用,造成电感L₁和L₂两端电压实时相等,基于这种特点可以将电感L₁和L₂通过铁芯进行耦合,当电感L₂的自感与互感接近时,理论上可消除逆变器输入端的高频电流脉动。因此本文提出了新型的耦合电感设计方案,对不同形状磁芯的实现过程进行分析,合理设置两个线圈匝数,可有效降低输入电流纹波。针对准Z源阻抗网络的核心器件耦合电感,流过绕组的励磁电流脉动会造成周围磁场反复变化,引起较多磁芯及绕组损耗进而导致发热。因此本文首先对已有磁性元器件损耗和温升计算方法进行分析比较,然后针对准Z源逆变器的应用环境,其磁芯工作在具有较大直流偏置的局部磁化状态,在直通和非直通两种状态下反复磁化和退磁,采用修正的磁芯损耗计算模型进行分析,分析了不同直通占空比和开关频率对磁芯损耗的影响,并基于传统的热路模型进行温升计算。最后本文基于Ansys软件平台搭建了准Z源逆变器电磁热多物理域联合仿真模型,同时采用DSP控制模块搭建了系统实验平台。实验和仿真结果表明了本文所提出的高频纹波抑制策略的可行性,能够有效降低输入电流高频纹波,并且方案简便实用无需添加额外器件。同时,有限元联合仿真建模,综合考虑了电磁热对电路的影响,仿真和实验结果验证了热分析的正确性,可以为系统的散热结构尤其是电感的设计提供指导。