微型逆變器通過在單個面板級別管理太陽能收集，而不是像中央逆變器那樣在整個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)計中，數(shù)字邏輯控制器或 MCU 執(zhí)行功率點跟蹤 （MPPT） 算法，旨在確保面板的輸出。在這個過程中，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)計通常建立在能夠驅(qū)動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)動的 DC/AC 電源，依靠熟悉的電壓轉(zhuǎn)換器拓撲來限度地提高電源轉(zhuǎn)換效率。對于微型逆變器設(shè)計，正激和反激式轉(zhuǎn)換器仍然是 DC/DC 轉(zhuǎn)換常用的拓撲結(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：在簡單的微型逆變器設(shè)計中，交錯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)計一樣，微型逆變器設(shè)計需要多種設(shè)計技術(shù)來提高效率和可靠性。使用交錯式反激拓撲有助于通過降低通過它們的紋波電流 RMS 來延長這些設(shè)計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側(cè)的電流應(yīng)力和次級側(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，這些故障保護功能要求電源轉(zhuǎn)換器至少具有過壓和欠壓檢測能力。