微型逆變器通過在單個(gè)面板級(jí)別管理太陽能收集，而不是像中央逆變器那樣在整個(gè)裝置中管理太陽能收集，從而幫助提高太陽能裝置的效率。然而，在過去，確保太陽能收集過程中功率輸出所需的復(fù)雜控制機(jī)制增加了成本并限制了微型逆變器的接受度。雖然復(fù)雜且具有成本效益的 IC 和基于處理器的解決方案處理微型逆變器設(shè)計(jì)的邏輯控制方面，但各種電壓控制器和穩(wěn)壓器提供了互補(bǔ)的解決方案，用于從太陽能電池板直流輸出發(fā)電。

在典型的微型逆變器設(shè)計(jì)中，數(shù)字邏輯控制器或 MCU 執(zhí)行功率點(diǎn)跟蹤 （MPPT） 算法，旨在確保面板的輸出。在這個(gè)過程中，這些邏輯器件監(jiān)控和調(diào)整電源轉(zhuǎn)換路徑，以產(chǎn)生具有電網(wǎng)要求特性的交流電壓。在這個(gè)功率轉(zhuǎn)換路徑中，DC/DC 轉(zhuǎn)換器的性能特性在確定功率轉(zhuǎn)換和輸出的整體效率方面發(fā)揮著作用。對(duì)于工程師而言，在某些情況下，有效的轉(zhuǎn)換器解決方案可以利用集成 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，但這些設(shè)計(jì)通常建立在能夠驅(qū)動(dòng)所需柵極的電壓控制器上，以處理大多數(shù)微型逆變器所需的更高電壓和電流。

在功能能力方面，微型逆變器是由太陽能電池板輸出驅(qū)動(dòng)的 DC/AC 電源，依靠熟悉的電壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)鋪硐薅鹊靥岣唠娫崔D(zhuǎn)換效率。對(duì)于微型逆變器設(shè)計(jì)，正激和反激式轉(zhuǎn)換器仍然是 DC/DC 轉(zhuǎn)換常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其采用可控硅整流器 （SCR） 或 MOSFET 全橋，用于在所需電網(wǎng)頻率下產(chǎn)生交流波形（圖 1）。

圖 1：在簡(jiǎn)單的微型逆變器設(shè)計(jì)中，交錯(cuò)式有源鉗位反激式逆變器可以提升來自太陽能電池板的低壓直流電，以提供電網(wǎng)所需的高壓交流電波形。

與電源設(shè)計(jì)一樣，微型逆變器設(shè)計(jì)需要多種設(shè)計(jì)技術(shù)來提高效率和可靠性。使用交錯(cuò)式反激拓?fù)溆兄谕ㄟ^降低通過它們的紋波電流 RMS 來延長(zhǎng)這些設(shè)計(jì)中通常使用的輸入大容量電解電容器的使用壽命。此外，這種方法提供的減小的輸出電流紋波會(huì)導(dǎo)致低輸出電流 THD。此外，有源鉗位技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)更高的占空比，從而允許使用更高的匝數(shù)比，這可以顯著降低初級(jí)側(cè)的電流應(yīng)力和次級(jí)側(cè)的電壓應(yīng)力。

為確保能量輸出，轉(zhuǎn)換器必須能夠響應(yīng)微型逆變器控制邏輯，該邏輯旨在使轉(zhuǎn)換器電壓和電流盡可能接近其 MPPT 算法產(chǎn)生的理想特性。更重要的是，連接到電網(wǎng)的微型逆變器需要能夠在電源故障期間將自己與電網(wǎng)斷開連接。反過來，這些故障保護(hù)功能要求電源轉(zhuǎn)換器至少具有過壓和欠壓檢測(cè)能力。