在大力推进新能源发电的背景下,太阳能以其高效、无污染、不受地域限制等优点受到较多关注。同时,光伏发电技术也得到很大的进步,然而,光伏电池输出的电压一般较低,为了使上述电压能够满足用电设备或者电网的需求,目前最常用的方法是在逆变器的前级增加一级DC/DC升压电路组成两级式逆变电路。但传统两级式逆变器集成化程度较低,体积较大,系统控制设计复杂。因此研究单级式升压逆变器具有实际意义。双Buck逆变器解决了传统桥式逆变器的直通问题,功率开关管和二极管可以分别得到最优设计,逆变电路效率较高。而该逆变拓扑为降压型逆变器,因此,本文在双Buck半桥逆变拓扑的基础上,通过在输入端增加一个升压电感和二极管,提出了一种适用于光伏发电的单级升压逆变器。该单级升压光伏逆变器不仅具有双Buck逆变器的优点,同时具有升压作用。本文详细分析了该电路的工作原理和稳态特性。在此基础上,引入磁集成滤波电感,不仅减少了电路中环流,而且提高了逆变器的功率密度。同时,本文在所提逆变器的基础上增加一个开关管,通过采用半周期SPWM调制方式,提出另一种无环流单级升压光伏逆变器,并分析了其工作原理及电路中各器件损耗。其次,本文首先研究了适用于无环流单级升压光伏逆变器的半周期SPWM调制方式。进一步综述了所提逆变器在不同负载条件下的两种控制策略。并给出了直接控制策略控制下的仿真结果。然后,对所提逆变电路中各功率器件进行参数设计,并设计了可以生成单极性半波信号的电压电流采样电路,同时对基于AD有效值采样的主程序,中断程序等程序进行设计。最后,对所提两种单级升压光伏逆变器建立了Simulink仿真模型,并且搭建了基于TMS320F2812DSP数字控制器的两种单级升压光伏逆变器原理样机,分别做了仿真和实验验证,仿真和实验结果均证明了理论分析的正确性。