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近年來(lái)，逆變器廠家競(jìng)爭(zhēng)激烈，其總體趨勢(shì)是體積越來(lái)越小，重量是越來(lái)越輕，是什么在推動(dòng)著逆變器小型化發(fā)展?

逆變器的核心技術(shù)是熱設(shè)計(jì)技術(shù)和輸出電流諧波控制技術(shù)，功率器件的開(kāi)關(guān)頻率越高，輸出波形就越好，但器件的損耗也越高，逆變器體積最大，最貴的兩種器件是散熱器和電感，它們的體積、成本，重量約占逆變器的30%左右。

要想減少散熱器的體積，就必須要減少功率器件的熱損耗，目前有兩種技術(shù)路線：一是采用碳化硅材料的元器件，降低功率器件的內(nèi)阻;二是軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，降低功率器件兩端的電壓，降低功率器件的開(kāi)關(guān)頻率。電感是控制逆變器輸出波形最關(guān)鍵的硬件，要想減少電感的體積，就必須增加功率器件的開(kāi)關(guān)頻率。

碳化硅(SiC)器件屬于寬禁帶半導(dǎo)體組別，與常用硅(Si)器件相比，有許多優(yōu)勢(shì)：一是耐高壓，碳化硅器件具備更高的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，最高耐壓可達(dá)10kV，比硅(Si)器件耐壓提高了幾倍;二是耐高溫，其最高結(jié)溫可達(dá)600度;三是碳化硅器件開(kāi)關(guān)損耗非常低，非常適合用于高開(kāi)關(guān)頻率系統(tǒng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率大于20Khz時(shí)，碳化硅器件損耗是硅IGBT的50%。

其缺點(diǎn)是縮小了應(yīng)用范圍，一是電流較小，迄今為止SiC MOSFET和肖特基二極管的最大額定電流小于100A，大功率逆變器用不上;二是產(chǎn)能不足，價(jià)格還比較貴;三是穩(wěn)定性和硅基IGBT相比還差一點(diǎn)。

軟開(kāi)關(guān)技術(shù)利用諧振原理，軟開(kāi)關(guān)諧振變換器是由電感、電容組成諧振電路，使開(kāi)關(guān)器件中的電流或者電壓按正弦或者準(zhǔn)正弦規(guī)律變化，當(dāng)電流自然過(guò)零時(shí)，關(guān)斷器件;當(dāng)電壓自然過(guò)零時(shí)，開(kāi)通器件。從而減少了開(kāi)關(guān)損耗，同時(shí)極大地解決了感性關(guān)斷，容性開(kāi)通等問(wèn)題。當(dāng)開(kāi)關(guān)管兩端的電壓或流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流為零時(shí)才導(dǎo)通或者關(guān)斷，這樣開(kāi)關(guān)管不會(huì)存在開(kāi)關(guān)損耗。

其缺點(diǎn)是，這種技術(shù)增加了很多器件，系統(tǒng)變得復(fù)雜，可靠性降低;由于光伏逆變器要保證功率因素為1，因此軟開(kāi)關(guān)技術(shù)只適合在前級(jí)DC-DC變換中用到，后級(jí)的DC-AC變換還需要多電平技術(shù)。

總而言之，要想把逆變器體積降低，一個(gè)途徑是使用碳化硅材料的功率開(kāi)關(guān)器件，提高開(kāi)關(guān)頻率，降低電感的體積，但碳化硅目前技術(shù)還不是非常成熟，價(jià)格較貴，容量也比較小，應(yīng)用受到限制;另一個(gè)途徑是采用軟開(kāi)關(guān)和多電平技術(shù)，可以降低器件的電壓，減少損耗，從而減少散熱器的體積，還可以間接提高開(kāi)關(guān)頻率，降低電感的體積，但是這個(gè)方案元器件增加幾倍，增加了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

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