2．2 阶梯波合成逆变器

    为了减小方波逆变器输出波形谐波含量，可采用DC／DC变换器和阶梯波合成逆变器级联式电路结构。阶梯波的阶高按正弦规律变化，如果每个周期阶梯波的阶梯数为2N，则需要N 台单相逆变器或N／3台三相逆变器。每个单相功率电路相同，可采用推挽、桥式或三相桥式电路。大功率逆变器阶梯波合成常用的方法是移相迭加法，即将N个依次相移3.14／N、不同幅值的方波或矩形波迭加合成，最大限度地将某些低次谐波互相抵消，使合成波的谐波含量最小。因此，阶梯波合成逆变器又称为应用“谐波抵消”(Harmonic cancellation)的逆变器。每相输出变压器变比和绕组的联接方式由“谐波抵消”理论确定。
阶梯波合成逆变器电路的特点为：
1)工频变压器体积、重量大，产生的音频噪音大；
2)输出电压谐波含量很小，输出交流滤波器体积、重量小；
3)对于电网电压和负载的波动，系统动态响应特性好；
4)输出滤波电感产生的音频噪音得到改善；
5)电路拓扑复杂，功率开关数目多；
6)逆变电路本身无调压功能，输出电压调节只能由前级DC／DC变换器来实现；
7)整机体积、重量仍较大。

2．3 正弦脉宽调制SPWM 逆变器

    将正弦波(调制波)与高频载波(三角波)相交生成的正弦脉宽调制信号用来控制驱动逆变桥功率开关，便可得到脉宽宽度按正弦规律分布的SPWM 波UAB。
正弦脉宽调制SPWM逆变器电路的特点为：
1)变压器仍工作在工频，体积大且笨重，体积与重量仅和输出电压频率有关，与逆变器开关频率无关，提高逆变器开关频率并不能减小变压器体积和重量；
2)输出滤波器体积、重量小；
3)对于输入电压和负载的波动，系统的动态响应特性好；
4)变压器和输出滤波电感产生的音频噪音得到改善；
5)功率器件开关频率高，开关损耗增加，降低了系统变换效率。
在低频环节Dc／Ac逆变技术中，由于工频变压器的体积和逆变器的开关频率无关，只和输出电压的频率有关。为克服此缺点，必须采用高频环节逆变技术。

3 高频环节逆变技术

    为了克服低频环节逆变技术的缺点，Mr．Espelage于1977年提出了可变高频环节逆变技术新概念。该系统由一个并联逆变器和十二个晶闸管组成的周波变换器构成，具有简单的自适应换流、高频电气隔离、独立的有功能量和无功能量控制、固有的四象限工作能力等优点，如图5所示。受当时半导体器件的限制，谐振储能电路工作频率局限在2k~4kHz范围，未完全体现高频环节逆变技术的优越性。
    用高频变压器替代低频环节逆变技术中的工频变压器，克服了低频环节逆变技术的缺点，显著提高了逆变器特性。因此，该技术引起了人们的极大研究兴趣。按照功率传输方向，高频环节逆变技术可分为单向型(Unidirectional Power Flow Mode)和双向型(Bi— directional Power Flow Mode)两类；按照功率变换器类型，高频环节逆变技术可分为电压(VoltageMode或Buck Mode)和电流源(Current Mode或Buck—Boost Mode)两类。必须强调，这里的Buck、Buck—Boost Mode已不是传统意义上完整的Buck、Buck—Boost变换器。

3．1 电压源高频环节逆变技术

    在直流电源和逆变器之间加入一级高频电气隔离DC／DC变换器，使用高频变压器实现电压比调整和电气隔离，省掉了体积庞大且笨重的工频输出变压器，降低了音频噪音。
针对单向电压源高频环节逆变器，各国学者提出了多种控制策略或改进。其中相控谐振式单向电压源高频环节逆变器，使得功率器件实现了软开关，降低了开关损耗和系统的电磁干扰EMI。但该电路拓扑十分复杂，降低了系统变换效率和可靠性。
    双向电压源高频环节(高频脉冲交流环节)逆变器,具有双向功率流、两级功率变换(DC／HFAC／LFAC)等特点，这对提高逆变器效率和可靠性起到了关键作用。该电路特别适用于有双向功率流的场合，可以用来构成UPS。高频脉冲交流环节逆变器采用传统的PWM 技术时周波变换器器件换流将打断漏感中连续的电流而造成不可避免的电压过冲。由于这个原因，这类方案都需另外采用一些缓冲电路或有源电压箝位电路来吸收存储在漏感中的能量。有源电压箝位电路是以增加功率器件数和控制电路的复杂性为代价的，故不十分理想。

3．2 电流源高频环节逆变技术

    浙江大学黄敏超博士提出了基于Flyback变换器的电流源高频环节逆变器新概念及其电路结构。该逆变器由高频逆变器、储能式变压器和周波变换器三部分组成。高频逆变器将直流电压能量变换成脉动的电流能量储存在储能式变压器中，周波变换器将此高频脉动电流低频解调，经输出滤波电容滤波后供给负载，具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC／HFAC／LFAC)、DCM 工作模式、易并联、变换效率高、动态响应速度快、可靠性高等特点，但功率开关电流应力大，仅适用于小功率逆变场合。