随着全球经济的快速发展,人们对能源的需求也日益增加,但由于传统化石燃料的不可再生性以及在使用过程中带来的环境污染等问题,开发新能源已经迫在眉睫。而逆变器作为风能、太阳能、燃料电池等新能源系统的重要组成部分,在能量转换和能量传递过程中起着举足轻重的作用。由于传统电压型逆变器具有输出电压只能低于输入电压、同一桥臂的开关器件不允许有直通等缺陷,在应用中具有一定的局限性。因此,本课题设计了一种数字型Z源逆变器,可以根据用户需求灵活实现升压功能,省去中间升压变换器,具有结构简单、成本低、可靠性高等优点。本文首先分析了Z源逆变器的研究现状,对Z源逆变器的拓扑结构、工作原理以及调制方法进行了详细介绍,通过和传统逆变器进行比较,突出了Z源逆变器在实际应用中的优势。其次,介绍了系统的电路设计方案,完成了系统主电路、滤波电路、驱动电路、采样电路的设计及参数计算,并进行了器件选型。在此基础上,将整个电路分为直流侧和交流侧两部分,利用状态空间平均法对其进行了小信号建模,设计了直流侧Z源网络电容电压闭环控制回路和交流逆变侧输出电流电压双闭环控制回路。基于Saber软件平台设计了仿真验证电路,通过对开环和闭环反馈控制下的输出信号波形进行对比分析得出:在输入电压和负载发生突变时,所设计的闭环控制系统可以保证Z源网络电容电压和逆变器的交流输出电压均稳定在设定值。最后,编写了DSP控制程序,并搭建了基于DSP控制的三相Z源逆变器实验验证电路。由实验结果可以看出,在输入电压发生突变时,Z源网络电容电压能够稳定在设定值,因此输出电压可以保持稳定。结果表明,所设计的数字型Z源逆变器电路设计正确,控制方法合理性,具有良好的稳态和瞬态响应性能。