為了說明z源逆變器的工作原理，首先讓我們簡單的介紹一下z源逆變器的結(jié)構(gòu)特點。三相的z源逆變器一共有9個可以允許的工作狀態(tài)，而普通的也就是傳統(tǒng)的三相電壓型逆變器只有8個可以允許的工作狀態(tài)。如果直流電壓加到負(fù)載上時，傳統(tǒng)的三相電壓源逆變器會有六個非零的電壓狀態(tài)，當(dāng)負(fù)載端分別被上面的或者是上面的三個器件短路的時候，傳統(tǒng)的三相電壓源逆變器有兩個零電壓狀態(tài)。而三相z源逆變器還有另外一個零電壓狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載端被上下兩個器件短路時，傳統(tǒng)的三相電壓源逆變器的這個狀態(tài)是不被允許的，這個狀態(tài)下傳統(tǒng)的三相電壓源逆變器的元件會受到損壞。但是z源逆變器是允許有這個狀態(tài)的。正是因為這個原因z源逆變器可以實現(xiàn)升壓或者是降壓。
利用戴維南定理，從直流端看進(jìn)去z源逆變器的等效電路，當(dāng)z源逆變器的逆變橋處在直通狀態(tài)下相當(dāng)于短路，等效電路圖如圖4所示，當(dāng)處于其他狀態(tài)時z源逆變器的逆變橋可以看成是一個電流源，如圖5所示。
假設(shè)z源逆變器的兩個電感l(wèi)1和l2電感量相等的，兩個電容c1和c2的電容量是相等的。那么z源逆變器就是對稱的。兩個電容兩端的電壓相等假設(shè)等于vc.兩個電容兩端的電壓也相等假設(shè)等于vl.
在一個開關(guān)周期t中，假設(shè)有t0時間是出于直通狀態(tài)的。也就是圖4等效電路圖所示?？芍獀c和vl是相等的。vd等于vc兩倍的。在這個狀態(tài)下v1等于零。
在一個開關(guān)周期t中，假設(shè)有t1時間是出于非直通狀態(tài)的。也就是圖5等效電路圖所示?？芍獀l是v0和vc的差。vd和v0是相等的。vi是vc和vl的差。v0是直流電壓源的電壓。
在一個開關(guān)周期t中，在穩(wěn)態(tài)下電感兩端的電壓的平均值是0.綜上所述，可以得出：
m是逆變器的調(diào)制因子。
綜上所述，這個公式說明通過調(diào)節(jié)直通狀態(tài)下的就能選擇合適的升降壓因子，輸出的電壓就可以升高降低。是有m和b共同決定的。