单相并网逆变器广泛应用在光伏发电系统、光伏储能系统以及电动汽车双向充电系统等新能源系统中,高效率和高功率密度是其重要指标。为了实现高效率,研究人员在软开关技术、变换器拓扑、多模式控制技术以及功率器件优化等方面做了大量的研究工作。本文针对几百瓦至几千瓦的中小功率单相并网逆变器开展研究,从控制模式和电路拓扑等方面入手进一步优化其转换效率。对于在光伏发电系统中使用的微型逆变器,权重效率是关键参数,即逆变器从轻载效率到重载效率的加权平均。微型逆变器的传统控制策略较为单一,无法同时优化不同负载条件下的效率。因此,本文针对工作在电流断续导通模式下的单相全桥并网逆变器,提出了一种基于关断时间控制的变频控制策略,包括定关断时间控制策略和变关断时间控制策略。基于这种控制策略,逆变器会根据瞬时功率的变化自动调整主功率管的关断时间,从而调节开关频率和开关损耗,优化不同负载下的损耗以及整机的权重效率。基于所提出的控制策略,本文给出了详细的参数设计流程,并进行了实验验证。电流断续导通模式可以有效调节逆变器的开关频率和开关损耗,但存在电感电流峰值大的缺点,适用于小功率场合。相比之下,电流临界导通模式可以降低电感电流峰值,适用于更大的功率等级,并且可以在不增加辅助电路的情况下实现软开关,提高逆变器效率,因此受到广泛的关注和研究。然而采用电流临界导通模式的单相全桥并网逆变器在轻载下开关频率高,开关损耗大,导致轻载效率偏低并影响到权重效率。为有效降低轻载下的开关频率和开关损耗,本文提出了工作在电流临界导通模式下的单相T型并网逆变器,该电路结合了软开关技术与多电平技术,具有零电压开通、等效开关频率低、开关损耗小、电路结构和控制简单等特点,可有效提升逆变器的整体转换效率。本文分析了该电路及所述控制策略的关键问题,提出了相应的解决方案,包括反向电感电流边界的修正、T型桥臂的ePWM模块配置以及直流母线电容的均压控制等。本文提出的单相T型并网逆变器可以有效提高半载和轻载的效率,然而基于电流临界导通模式的电流三角波控制策略仍存在一些问题,影响输出电流的波形质量以及整体电路的优化。为进一步优化电路性能,本文提出了一种适合单相T型并网逆变器的电流准梯形波控制策略,该控制策略可应用于T型逆变器的过渡模式以降低过渡模式期间过高的开关频率,减小开关频率的变化范围,优化电路设计,也可以进一步应用于整个工频周期,取消多个工作模式的切换,使T型逆变器工作在统一的准梯形波模式,从而优化输出电流波形质量。