改进型开关电感准 Z 源逆变器
式中：UC1、UC2、UC3 分别表示电容C1、C2、C3 的电压；UL1 表示电感L1 两端的电压。
在图4 所示的非直通状态下，逆变器直流侧等效为一电流源，电压为UPN；此时二极管D1 导通，D2、D3 被迫关断，电感L1、L2、L3 及电容C3 释放能量，电容C1、C2 储存能量，则可以得出此状态下的电路方程为:
由式(2)可知，在直通状态下，电感L1 两端的电压为
由式(3)可知，在非直通状态下，电感L1 两端的电压为
根据伏秒平衡原理，在一个开关周期T 内电感两端电压的积分为0，设直通时间为DT，非直通时间为(1D)T，则由式(4)(5)可得
由电路的对称性可知电感L2、L3 两端电压UL2、UL3 相等，即在直通状态下UL2=UL3=UC3，非直通状态下UL2=UL3=(UC2UC3)/2，同样根据伏秒平衡可得
在一个开关周期内，电容近似等效为一电压源，即电容两端电压保持不变，由式(2)可得
由式(13)可知，当直通比D 1 / 3时，升压因子B (2 /1 3D) 1，从而实现了升压功能。由文献[21]可知，直通比D不可能无限制地增加，因为增加直通比的同时必然会减小逆变器的调制范围，低调制因子会导致逆变能力变差，同时会引入高次谐波，从而大大降低逆变器的输出电能质量。对比文献[13,19]提出的传统准Z源及开关电感Ⅰ型准Z源逆变器的升压因子与直通比的关系，图5给出了相应的关系曲线。由图5可知，在较小的直通比下，本文提出改进型开关电感准Z 源拓扑具有更高的升压倍数，更加适用于光伏、燃料电池等低压输出的电源[22-24]。
2 电压电流应力比较分析
在不同的调制策略和输入输出条件下，不同结构的准Z 源逆变器相同位置的器件应力是不同的。相对于简单升压控制[1]及最大升压控制[25]，文献[26]提出的最大恒定升压控制方式能在保证直通比恒定的基础上获取最大的升压能力，减小电感电流的脉动，有利于减小电感的体积，因此受到了广泛关注。为便于比较，下文的分析、仿真及实验均采用最大恒定升压控制策略，且逆变器系统的输入输出电压均相同。由文献[26]可知，直通比D 与调制系数M 的关系可表示为