随着当代科技水平的不断发展,环境污染问题已日趋严重,尤其是在发电领域,传统的火力发电等方式会对环境造成很大污染,随着各类能源的紧缺,人们已经开始较多利用太阳能、风能等清洁无污染的可再生能源发电。在过去几年中,光伏发电技术早已引起全球广泛关注,成为科研领域的热门研究方向,并实现了大规模的商业应用。近年来,宽禁带半导体技术已经获得了广泛关注和大量研究,这是由于碳化硅等宽禁带材料能够极大地改善功率转换效率。光伏发电领域是碳化硅器件的重要应用场合,可有效减小光伏逆变器体积,提高功率密度,大大减小功率损耗。本文设计了一种单相独立光伏逆变系统,可将光能产生的直流电转化为用户所需的220V正弦交流电。系统包括:光伏阵列、DC-DC变换器、DC-AC逆变器、滤波器。本文创新部分可体现如下:在拓扑结构的设计方面,研究了传统Si器件的光伏逆变器结构,设计了两级式逆变器拓扑方案,提出了基于新型SiC器件LLC软开关谐振DC-DC变换器和DC-AC逆变器结构;在实验方法的设计方面,针对新型SiC器件光伏逆变器,考虑到温度、寄生参数对系统的影响,与传统Si器件的逆变器进行对比,分析了新型SiC器件光伏逆变器的损耗、效率,凸显其性能优势,并进行了相应的优化;在控制方法的设计方面,系统DC-AC逆变器部分采用了基于SPWM的改进型输出电流控制方法,最终实现了逆变器与电网电压同频同相交流电的输出。本文对光伏逆变系统的各部分进行了参数设计和器件选型,并且分别基于硅以及碳化硅功率器件做出了对比实验和效率分析,实验基于Matlab/Simulink和LTspice软件仿真平台以及硬件平台,得到了励磁电流、谐振电流、输出电压和并网电流等一系列输出结果。经计算,基于碳化硅的光伏逆变系统最高效率可达97.66%,相对基于硅器件的系统,损耗可降低57.3%,验证了碳化硅器件应用于光伏系统的优越性能,达到了系统优化和效率提升的目标。