1引言

近年来，单级升压逆变器正在成为一个研究热点[1-4]。尽管单级升压拓扑可能会增加控制线路的复杂性，但却可能带来高效率、高可靠性和低成本的优点。Z源逆变器（Z-SourceInverter,ZSI）[5]能够克服常规电压源逆变器的不足，它通过控制桥臂的直通时间，就可以实现单级升、降压变换的目的；由于桥臂直通成为逆变器的一种正常工作模式，不会出现由于电磁干扰等造成的直通问题而损坏逆变桥，提高了整机的可靠性；同时，由于没有死区补偿[6-8]的问题，从根本上避免了输出电压波形的畸变。基于上述优点，Z源逆变器被广泛应用于新能源发电系统中[9-12]。然而，Z源逆变器要求Z源网络中的电感电容高度对称，增加了电路的设计难度；此外，其升压能力受到调制比的限制，过大的直通占空比反而会减小调制比和输出电压幅值。

为了在一定直通占空比时，提升逆变器的升压能力，文献[13]在Z源网络的基础上，提出了一种高增益单级升压逆变器（HighStep-upSingle-stageBoostInverter，HSSBI）拓扑。与传统的Z源逆变器拓扑相比，它最明显的特点是在相同直通零矢量的条件下，升压比得到大幅度提高，从而获得更高的输出电压。在控制方法上，适用于Z源逆变器的调制方法同样可以运用于高增益单级升压逆变器[5,14-17]。简单升压控制[5]具有实现简单、开关管电流应力小等优点，但是存在功率器件电压应力大和电感电流脉动大的缺陷；采用最大增益控制[14]，在给定调制比的条件下，能够最大限度地利用直通时间，提升升压能力，使功率器件的电压应力最小，但同时会在无源网络和输出电压中引入低频纹波，增加了无源网络设计的难度，较适合于频率高且固定的应用场合；文献[15]提出了恒定最大增益控制，采用这种控制方法能获得恒定的最大直通占空比，既降低了功率器件的电压应力，也不会在无源网络和输出电压中引入低频纹波。

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