为了解决目前化石能源短缺与人们日益增长的能源需求之间的矛盾,可再生光伏能源得到了广泛的关注与发展,尤其是非隔离型光伏系统,具有体积小、成本低、效率高等优势,在未来的应用场景较广。但目前非隔离型光伏系统仍存在一些不足,一方面由于光伏板寄生电容和输出滤波电感、滤波电容通过接地回路构成谐振网络,容易产生较大漏电流,从而引起并网电流畸变、电磁干扰等问题,甚至对人身安全构成威胁;另一方面,由于单个光伏板电压低,因此需要高升压电路来满足输出电压要求。若通过采用较多的开关来实现升降压操作,往往会导致系统损耗大,效率低;同样,通过增加无源元件构成升降压单元的方式实现升降压操作,又会导致电路元件多,体积大,成本高。在隔离型逆变器中以抑制漏电流、减少元件数量、提高电压增压为目的,开展了以下研究:本文以非隔离型逆变器为研究对象,提出一种单相升降压型双端共地Z源逆变器,即三开关双端共地Z源逆变器,采用双端共地结构,即输入侧负端与输出侧负端连接在一起,将寄生电容旁路,从而消除漏电流,同时拓扑采用元件数量少,使得系统体积小、成本低,拓扑实现升降压功能,在升压操作时具有较高的电压增益。本文详细介绍了三开关双端共地Z源逆变器结构,根据开关序列对工作模态进行阐述,分析两种调制方式,设计无源器件参数,此外对电路进行闭环控制建模以及并网控制建模,通过在MATLAB/Simulink中仿真验证,证实拓扑具有升降压能力以及并网发电能力。最后,基于TMS320F28335的DSP和XC6SLX9的FPGA搭建了一台三开关双端共地Z源逆变器的实验样机,并设计适用于主电路的控制电路。基于该实验平台验证了本课题拓扑在升压、降压以及并网条件下的动态性能以及稳态性能,根据实验结果证实了理论分析的正确性以及拓扑的有效性。