將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓的裝置稱為DC–AC轉(zhuǎn)換器或“逆變器”。逆變器將電池電壓（如12伏直流或24伏直流）轉(zhuǎn)換為110伏交流或220伏交流。我們生活中用的電源插座有220伏/110伏，我們沒有辦法儲存交流電源，但可以把直流電儲存在電池里。因此，為了節(jié)省家用插座的電能，出現(xiàn)了AC-DC轉(zhuǎn)換器（整流器）的發(fā)展。

這些直流電池可以提供直流電流，我們的設(shè)備設(shè)計為使用交流電源。因此，逆變器的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。

全橋逆變器

這個反相器是用四個電橋連接的開關(guān)構(gòu)成的。通過一次適當(dāng)?shù)卮蜷_和關(guān)閉兩個開關(guān)，可以獲得2級交流（脈動直流）輸出。

根據(jù)開關(guān)的不同狀態(tài)，輸出電平將在+VDC和–VDC之間波動

S1和S2閉合輸出=+VDC

S3和S4閉合輸出=-VDC

S1和S3閉合輸出=0

S2和S4閉合輸出=0

真正的開關(guān)需要開關(guān)轉(zhuǎn)換時間，這稱為消隱時間。

方波逆變器

這是最簡單的逆變器。電源電壓是Vs.考慮RL負(fù)載。當(dāng)Q1和Q2傳導(dǎo)時，輸出連接到+Vs。當(dāng)Q3和Q4傳導(dǎo)時，輸出連接到–Vs。該交流輸出電壓與正弦波不完全相同，但具有一些交流特性，在某些應(yīng)用中可能有用。

流過開關(guān)的電流必須是雙向的，但真正的開關(guān)，如絕緣柵雙極晶體管（IGBTs）只能朝一個方向流動。所以我們在每個開關(guān)上加了反并聯(lián)的反饋二極管。在開關(guān)電流應(yīng)為負(fù)的間隔期間，二極管將傳導(dǎo)電流。在一個正周期中，二極管將產(chǎn)生反向偏壓。

多電平逆變器

到目前為止，我們已經(jīng)看到了單電源3電平（+VDC，-VDC，0）方波逆變器。現(xiàn)在這一概念可以擴(kuò)展到具有多個直流電源和多個輸出直流電平的多電平逆變器。

假設(shè)系統(tǒng)有兩個方波逆變器，每個方波逆變器有一個電池。一共有兩個電壓源。因此輸出電平為+2VDC，+VDC，0，-VDC，-2VDC

第一個方波逆變器的輸出與下一個逆變器串聯(lián)，形成多級或多電平逆變器。這些類型的逆變器的輸出形狀與正弦波非常相似，它們的應(yīng)用范圍很廣，包括調(diào)速電機(jī)驅(qū)動和將光伏等可再生能源連接到電網(wǎng)。

在雙源逆變器中，一個電壓源和H橋必須比另一個電壓源和H橋輸出更長的脈沖，從而獲得正弦波輸出。這樣一來，一個直流電源（電池）的放電速度會比另一個快。一種稱為模式交換的技術(shù)用于每個直流電源電池平均進(jìn)行相同的時間。第一個源必須在上半個周期中進(jìn)行較長的時間段，而另一個源必須在下半個周期中進(jìn)行較長的時間段。以這種方式，在一個完整的周期內(nèi)，兩個來源的行為是平等的。

二極管鉗位多電平逆變器

具有多個直流電壓源電池的多電平逆變器電路。我們可以使用多個電容器，只使用一個直流電源電池。電容器將相互串聯(lián)，并使用單個直流電池作為電源。雙電容單電池多電平逆變器的輸出電壓水平為（VDC，VDC/2,0，-VDC/2，-VDC）

審核編輯黃宇