在新能源发电系统中,逆变器已经成为其不可或缺的一部分,实现中小型逆变器的小型化与便携化具有十分重要的意义,本文旨在保证高效率的前提下实现逆变器的高功率密度。本文详细分析了基于临界电流连续控制策略实现软开关的原理。该控制方式是以牺牲导通损耗为代价来实现软开关,适用于小功率场合,因此提出两路并联全桥拓扑结构。共用低频桥臂减少开关管数量,减小逆变器体积,提高功率密度。基于临界电流连续控制策略可以通过单极性、双极性以及改进型双极性调制方式实现。本文使用单极性和双极性相结合的混合调制方式,从开关频率、效率以及输出电压电流THD说明该调制方式的优势,并通过PSIM仿真验证单极性和双极性混合调制策略的可行性。逆变器的体积主要由功率解耦电路、开关管和无源滤波器决定。本文从逆变器无源滤波部分的逆变侧电感和滤波电容两处着手进行体积优化。逆变侧电感部分,对比磁芯材料、形状,结合空间体积利用确定磁芯;选择低磁阻磁路解耦集成,确定逆变侧电感耦合的优势。滤波电容部分,对比不同材料电容的优缺点,结合空间体积利用,确定使用MLCC电容串并联。逆变器的热处理是实现高功率密度重要的一环,本文通过损耗分析确认功率器件的损耗;在第一版布局结构的基础上,提出平铺式结构和分层式结构。通过ANSYS Icepak建立热仿真模型,从常温和极端室温两个角度确认分层式结构的优势。根据设计指标,本文给出了逆变器参数设计结果,并搭建一台2kW高功率密度逆变器实验样机。采用分层式结构,通过实验验证了基于临界电流连续控制策略、ZVS开通的可能性以及该耦合方式的可行性,逆变器在轻载时,两路并联全桥拓扑只有一路工作,最高效率可达98.4%,CEC效率可达97.6%,并且分层式结构的热仿真分析温度与热成像仪呈现温度基本一致。