本文提出一种具有大范围升-降压功能的新型单级逆变电路新拓扑，简称高升压增益单级逆变器（High Voltage Ratio Single-Stage Inverter-HVRSSI）。研究了该新型HVRSSI电路具体的工作模式和升降压功能的实现机理，推导了电路各部分的电压关系，给出了新型逆变电路的周期工作过程；建立了HVRSSI直流链电压的小信号模型，提出了HVRSSI直流链电压的间接PID控制和直接模糊控制，实现了闭环控制；采用Saber仿真软件对HVRSSI电路进行了仿真模拟验证；详细描述了新型逆变电路的硬件设计；在实验室搭建了HVRSSI的1kW实验样机，对所提逆变电路进行了实验验证。与传统电压源逆变器不同，该所提新型HVRSSI电路采用独特的LC结构将直流侧电容代替，此时逆变器上、下管可以同时导通，并且构成逆变电路的一种工作模式，即“直通”模式，克服了传统电压源逆变器上、下管不可以同时导通的缺陷，并且利用“直通”模式实现了直流链电压的大范围升压功能，同时提高了逆变器的可靠性。在特定的控制方式下，输出电压仅与输入电压以及逆变器调制因子M有关。在输入电压大范围变化时，通过调节逆变器调制因子M就可以控制输出交流电压，从而保持恒定的输出电压。和现有单级逆变电路（譬如Z-源/准Z-源逆变器）不同，该新型HVRSSI电路的升压比B和直通占空比D成反比，在直通占空比较小的情况下，能够得到较高的升压比B，很好地克服了现有单级逆变器受到“调制因子M与直通占空比D相互制约”的限制而导致升压功能不足的缺陷。与其他单级逆变器不同，高升压增益单级逆变器的输出交流电压随调制因子M的变化趋势与传统电压源逆变器的相一致，即随着调制因子M的增大而增大，这种一致性促使调节更加快速。最后，在实验室构建了1kW实验样机，对所提新型电路进行了相关的性能检测，实验结果与理论研究和仿真研究完全吻合，验证了所提新型逆变器的有效性和实用性。