1. ?設計需求分析

->?功率等級：500W，適用(yong)于12V鉛酸電(dian)池搭建(jian)的(de)離網逆(ni)變器。

->?輸入電壓范圍：12V鉛酸電池，通常(chang)在10V-14.4V之間。

->?輸出電壓：單相(xiang)220V AC，頻率50Hz。

2. ?拓撲結構選擇（推挽+H4橋）

 推挽非常適用于中低(di)功率（通(tong)常≤500W）、12V低(di)壓(ya)輸入的(de)場景，主要原(yuan)因有：

1、結構簡單，僅(jin)需兩個開(kai)關管（MOSFET或IGBT）和帶中心抽頭(tou)的高(gao)頻變壓(ya)器，成(cheng)本(ben)低。

2、高(gao)(gao)效升(sheng)壓，通(tong)過高(gao)(gao)頻(pin)變壓器將(jiang)12V升(sheng)壓至交流220V/110V，適合低壓電池輸入。

3、抗電(dian)池電(dian)壓波(bo)(bo)動，變壓器(qi)隔離設計能適應(ying)鉛酸電(dian)池的電(dian)壓波(bo)(bo)動（如10V-14.4V）。

       H4拓撲因其功率處(chu)理能力、波形質量、效率與成本的(de)平衡(heng)，成為(wei)單相離網逆(ni)變器(qi)的(de)首(shou)選。尤其在12V/24V鉛酸電(dian)池系統中(zhong)，全(quan)橋結(jie)構能有效解決低壓輸入、高電(dian)流應力等問題，同時滿(man)足純正弦波輸出的(de)需求。

3. ?控制策略

->推挽半閉環控制：輕載閉環，重(zhong)載開環，實(shi)現(xian)推(tui)挽最大效率轉換。

->逆變PWM調制：采(cai)用正弦脈寬調制（SPWM）生成(cheng)高質(zhi)量的正弦波。

->逆變雙環控制：采用(yong)電流(liu)內環和電壓外(wai)環的(de)雙(shuang)閉環控制策略(lve)，保(bao)證了系統帶載的(de)穩定性。

4. ?推挽升壓實現

A ->推挽驅動信號實現

??       相(xiang)位差180°，兩個開關管(guan)（Q1和Q2）的驅動(dong)信號(hao)必(bi)須交替導通(tong)，且占空比不超過50%。當Q1為高電平時，Q2必(bi)須為低電平，反之(zhi)亦然。需要配置死區時間(jian)防止兩個管(guan)子同(tong)時導通(tong)導致電源短(duan)路(lu)（直通(tong)）。搭建驅動(dong)如(ru)下(xia)：

B ->推挽升壓實現

將(jiang)母(mu)線(xian)電壓控制到略高于變(bian)(bian)壓器(qi)變(bian)(bian)比，這樣(yang)就能夠實現輕載閉環，重(zhong)載開(kai)環，實現推(tui)挽最大(da)效率(lv)轉換；使用PSIM仿真軟件(jian)搭建推(tui)挽系統如下(xia)：

仿真波形如下：

5.  逆變實現

A ->逆變雙閉環控制

雙閉環控(kong)制(zhi)通過分層優化（電(dian)(dian)流環快速響應、電(dian)(dian)壓環精準穩壓），在動態性(xing)(xing)能、魯棒性(xing)(xing)和(he)波形(xing)質量(liang)之間取得平衡，是離網逆變器(qi)高(gao)可靠性(xing)(xing)設計的核心(xin)策略。控(kong)制(zhi)框架如下如下：

B ->逆變閉環實現

逆變(bian)離(li)網閉環系統如下(xia):

仿真波形如下：

6. 推挽+逆變系統仿真

上面(mian)已(yi)經單獨實現了推(tui)挽(wan)(wan)和離(li)網逆(ni)變功能，只要將推(tui)挽(wan)(wan)升壓系(xi)統(tong)的高壓輸出接到逆(ni)變的直流輸入(ru)串聯(lian)成(cheng)一個系(xi)統(tong)，即(ji)可完(wan)成(cheng)500W離(li)網逆(ni)變器的仿(fang)真。系(xi)統(tong)仿(fang)真如下：

仿真波形：

7. ?總結

        本文先從500W離網逆變器拓撲選擇講起，然后對推挽驅動信號分析仿真，進而搭建推挽升壓閉環系統；緊接著分析了離網逆變使用雙閉環控制的優點，進而搭建雙閉環離網逆變系統；最后將推挽升壓系統和逆變離網系統串聯成了500W逆變系統；