高增益拓扑广泛应用于工业领域中,如新能源发电系统、电动汽车、不间断电源和氙气灯等。构造高增益拓扑最直接的方法是将不同的升压单元(如开关电容、开关电感、多级级联和耦合电感等)应用于常用的升压变换器(如Boost变换器、Z源逆变器和双管升压变换器)中,但这些升压单元具有一定的局限性,如开关电容存在尖峰电流回路,开关电感和耦合电感的体积和成本较大,且耦合电感还需解决回收漏感能量的问题,而多级级联的拓扑效率较低。因此,寻求新型升压单元的研究成为热点之一。开关升压逆变器是基于Z源逆变器所改进的拓扑,本文基于开关升压逆变器提取了两种有源开关电容升压单元,并将其应用于Z源逆变器和双管升压变换器中,得到了一系列新型的高增益拓扑,分为内嵌型、外嵌型和混合型三种。本文完成的工作主要如下:(1)介绍了高增益拓扑的升压原理和方法,总结了常见的几种升压单元在Boost变换器、Z源逆变器和双管升压变换器中的应用,并从电感和电容的充放电角度出发,详细地阐述了其升压原理。(2)基于开关升压逆变器的工作原理,提取了两种有源开关电容升压单元,并通过与其它几种常见的升压单元对比以及实例说明了这两种有源开关电容升压单元的优点。(3)将两种有源开关电容升压单元应用于Z源逆变器和双管升压变换器中,得到了一系列新型有源开关电容高增益拓扑,分析了这些拓扑的工作原理及特性,并与其它典型拓扑做了详细的性能对比,突出了含有源开关电容升压单元拓扑的优点。最后,进行了仿真验证,搭建了实验样机,仿真和实验结果均验证了理论分析的正确性。论文的创新之处在于基于所提取有源开关电容升压单元构造了一系列新型高增益拓扑,其方法对进一步构造高增益拓扑研究具有重要意义。