逆變器類型繁多，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以有多種型類。以下是逆變器主要的幾種分類方式：
一、根據(jù)逆變器輸出波形的性質(zhì)，可分為三類：
方波逆變器：方波逆變器輸出的波形是方波，也叫矩形波。方波其實就可以看作是用一系列的幅值相等的矩形脈沖來代替正弦波，脈沖寬度小于脈沖周期。方波逆變器輸出的波形質(zhì)量較差，帶負(fù)載能力差，僅為額定負(fù)載的40-60%，不能帶感性負(fù)載。如果所帶的負(fù)載過大，方波電流中包含的三次諧波成分將使流入負(fù)載中的容性電流增大，嚴(yán)重時會損壞負(fù)載的電源濾波電容。
階梯波逆變器：階梯波逆變器也叫修正波逆變器，階梯波比方波波形有明顯改善，波形類似于正弦波，波形中的高次諧波含量少，故可以帶微感性和容性負(fù)載。
正弦波逆變器：正弦波逆變器輸出的波形與市電正弦波波形完全一致，波形質(zhì)量好，能夠提供良好的正弦波交流電供給各種負(fù)載使用。正弦波逆變器輸出的是同我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娋W(wǎng)一樣甚至更好的正弦波交流電，因為它不存在電網(wǎng)中的電磁污染。
二、根據(jù)逆變器開關(guān)電路工作方式，可分為以下幾類：
前級推挽后級全橋型逆變器：功率管采用推挽形式進(jìn)行高頻逆變，再采用全橋形式進(jìn)行整流濾波。
半橋型逆變器：采用兩個串聯(lián)電容來產(chǎn)生直流電壓的中點(diǎn)，采用封裝好的集成電路來代替功率開關(guān)管進(jìn)行逆變。
全橋型逆變器：采用四個功率開關(guān)管進(jìn)行逆變。
三、根據(jù)逆變器主電路的形式，可分為以下幾類：
單端式逆變器：功率開關(guān)管的一端是直流電源的正極或負(fù)極，另一端是變換電路的輸入端。單端式逆變器主要包括反激逆變器和正激逆變器兩種。
反激逆變器在開關(guān)導(dǎo)通時先將能量送到電感，開關(guān)斷開時再將能量送至負(fù)載。其優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、容易實現(xiàn)，但電源側(cè)不連續(xù)，諧波含量大，對電源不利。
正激逆變器在開關(guān)導(dǎo)通時就把能量送至負(fù)載，只有傳輸能量的功能，儲存能量是通過次級的電感L和電容C來完成的。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性高、動態(tài)性能良好，但前級與副邊的二極管用開關(guān)管來替換，使得能量可以雙向傳遞。
在實際應(yīng)用中，單端式逆變器存在漏感現(xiàn)象，開關(guān)管受到峰值電壓比較高，當(dāng)開關(guān)管受到峰值電壓較大時，開關(guān)管容易損壞，安全性較低。同時，單端式逆變電路轉(zhuǎn)換效率低于橋式電路。單端式逆變器的優(yōu)點(diǎn)是相對于橋式逆變電路，結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、容易實現(xiàn)。
推挽式逆變器：由兩個功率開關(guān)管交替工作，使變換電路輸入端得到幅值等于直流電源電壓的交流電壓波形。推挽式逆變器的工作過程可以分為兩個階段：導(dǎo)通階段和截止階段。在導(dǎo)通階段，NPN型晶體管導(dǎo)通，PNP型晶體管截止。這時，輸入電壓通過NPN型晶體管流入負(fù)載，負(fù)載上的電流開始增加，輸出電壓呈現(xiàn)出低電平。在截止階段，NPN型晶體管截止，PNP型晶體管導(dǎo)通。這時，輸入電壓通過PNP型晶體管流出負(fù)載，負(fù)載上的電流開始減小，輸出電壓呈現(xiàn)出高電平。通過不斷地交替的導(dǎo)通和截止，推挽逆變器可以產(chǎn)生交流電壓。
推挽式逆變器的優(yōu)點(diǎn)包括交流直流分隔、電路結(jié)構(gòu)簡單、器件少且體積小、成本低、無死區(qū)及其補(bǔ)償電路且便于控制輸入輸出電壓/電流等。但是，推挽式逆變器也存在直流偏磁問題且因磁性材料存在多值非線性，其在理論分析及工程實踐應(yīng)用中相關(guān)參數(shù)難以獲取，建立能夠真實客觀反映其工作特性的數(shù)學(xué)模型及硬件系統(tǒng)困難，導(dǎo)致其在研發(fā)與實際應(yīng)用過程中亦受到一定的制約。
此外，推挽式逆變器還有自激推挽式逆變器和橋式逆變器等類型。自激推挽式逆變器采用自激勵電路進(jìn)行控制，可以將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源。橋式逆變器具有雙向勵磁、容易達(dá)到大功率、無直流偏磁等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且可靠性低，尤其致命的是其交流直流不能分離，需增加專門的變壓器加以處理從而使得其成本較高，過程較為繁瑣復(fù)雜。
半橋式逆變器：采用兩個串聯(lián)電容來產(chǎn)生直流電壓的中點(diǎn)，利用開關(guān)管的輪流導(dǎo)通，在變換電路輸入端得到一個交流電壓波形。半橋式逆變器是一種常用的電力電子設(shè)備，用于將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源。它由兩個開關(guān)器件和兩個負(fù)載組成，每個開關(guān)器件通常是一個功率晶體管或晶閘管。在半橋式逆變器中，一個開關(guān)器件位于直流電源的正極連接引線上，另一個開關(guān)器件位于直流電源的負(fù)極連接引線上。通過控制兩個開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，實現(xiàn)對輸出電壓的控制。
當(dāng)其中一個開關(guān)器件導(dǎo)通時，輸出電壓將為正值;當(dāng)該開關(guān)器件關(guān)斷，另一個開關(guān)器件導(dǎo)通時，輸出電壓將為負(fù)值。通過交替導(dǎo)通和關(guān)斷兩個開關(guān)器件，半橋式逆變器可以輸出與直流電源頻率相同的交流電壓。半橋式逆變器的工作原理基于脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)。通過調(diào)節(jié)兩個開關(guān)器件的導(dǎo)通時間，可以控制輸出電壓的幅值和頻率。
在每個PWM周期內(nèi)，半橋式逆變器的工作過程可以分為四個不同的狀態(tài)：無輸出狀態(tài)、正半周期輸出狀態(tài)、負(fù)半周期輸出狀態(tài)和半周期間隙狀態(tài)。在無輸出狀態(tài)下，兩個開關(guān)器件均關(guān)斷，輸出電壓為零。在正半周期輸出狀態(tài)下，一個開關(guān)器件導(dǎo)通，輸出電壓為正值。在負(fù)半周期輸出狀態(tài)下，另一個開關(guān)器件導(dǎo)通，輸出電壓為負(fù)值。在半周期間隙狀態(tài)下，兩個開關(guān)器件均關(guān)斷，輸出電壓為零。通過不斷重復(fù)這四個狀態(tài)，半橋式逆變器可以實現(xiàn)穩(wěn)定的交流輸出。
半橋式逆變器的優(yōu)點(diǎn)包括降低開關(guān)功率損失、易于實現(xiàn)、可靠性高、效率高、穩(wěn)定性好等。此外，半橋式逆變器還可以實現(xiàn)多個電平數(shù)的輸出，適用于高壓大功率場合。相對于全橋式逆變器，半橋式逆變器的電路結(jié)構(gòu)較為簡單、成本較低、容易實現(xiàn)。
全橋式逆變器：全橋式逆變器是一種常見的電力電子裝置，可以將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能。它通常由四個開關(guān)管和一個輸出變壓器組成。全橋式逆變器的工作原理是通過控制四個開關(guān)管的導(dǎo)通和截止時間，實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換。當(dāng)四個開關(guān)管按照一定的順序進(jìn)行導(dǎo)通和截止時，輸出端可以得到交流電壓信號。全橋式逆變器可以采用單極性控制方式或雙極性控制方式，其中雙極性控制方式可以獲得更高的輸出電壓幅值。
全橋式逆變器的優(yōu)點(diǎn)包括輸出電壓波形好、輸出功率大、轉(zhuǎn)換效率高等。此外，全橋式逆變器還可以實現(xiàn)多路控制，適用于多個不同的負(fù)載。相對于半橋式逆變器和推挽式逆變器，全橋式逆變器的電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，成本較高，但輸出電壓的幅度和頻率可調(diào)范圍更廣。
在實際應(yīng)用中，全橋式逆變器廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)、電動汽車充電樁、不間斷電源等領(lǐng)域。其基本原理的理解和掌握對于電力系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化至關(guān)重要。此外，全橋式逆變器的應(yīng)用還可以實現(xiàn)節(jié)能減排、降低能源消耗和提高能源利用效率，對于推動可持續(xù)發(fā)展和綠色能源的應(yīng)用具有重要意義。
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