随着社会的发展,工业生产的需要,人们对能源的需求越来越多。众所周知,传统的化石燃料不仅会对环境造成难以弥补的污染,而且是不可再生的。因此,新能源应运而生,目前主要的新能源有风能,太阳能,水能,核能等等,其中太阳能也就是光伏发电得到了极大的发展与应用。在日常生活中所使用的电均为交流电(Alternating Current,简称AC),而光伏发电所产生的电为直流电(Direct Current,简称DC),所以逆变器起着至关重要的作用,它是一种将DC转化为AC的装置。目前,主要存在着两种逆变器,电压源型逆变器和电流源型逆变器,而电压源型逆变器是最常见的,但传统的电压源型逆变器是降压电路,通常在前级加DC-DC升压电路,将会增加损耗以及降低系统效率。同时,逆变器分为隔离型逆变器和非隔离型逆变器,区别就在于电路中有无变压器。为了减小逆变器的体积以及降低成本,人们偏向于研究非隔离型逆变器,但由于没有变压器的隔离作用,又会带来漏电流的问题。因此,研究高增益的非隔离型逆变器是至关重要的,同时,研究的拓扑还要有解决漏电流的能力。为了解决上述问题,本文提出了三种新拓扑,分别是,一种基于CUK电路的Z源逆变器,一种基于SEPIC电路的Z源逆变器和一种基于ZETA电路的Z源逆变器。这些电路都是基于Z源逆变器所形成的,它们的共同特点是有着升压特性的逆变电路。此外,这些电路的直流输入负端与交流输出负端是直接连接并且接地的,该种特点能够将光伏板与地面之间的寄生电容旁路,从而能从根源上解决漏电流问题。所以,提出的拓扑是非隔离型的,是高增益的,并且能够解决漏电流问题。本文分别对提出的拓扑进行了调制方法的设计,工作模式的分析以及电感和电容参数的设计。此外,还分别建立了它们的小信号模型,并通过小信号模型设计了闭环控制。通过MATLAB/Simulink软件对电路进行了仿真验证,来证明理论分析的正确性,最后搭建了三种电路的实验平台,并通过DSP加FPGA控制电路,对上述电路进行了实验验证。实验结果验证了理论分析和仿真结果的可靠性。