本发明提供一种三电平单相单级升压逆变器及其控制方法，第一电感(L1)、电源(Uin)、第一桥臂和第二桥臂；所述电源的正极与所述第一电感(L1)连接构成串联电路；所述第一桥臂和第二桥臂连接后与所述第一电感(L1)和电源(Uin)串联的电路连接，用于接收电压控制信号；所述第一桥臂和第二桥臂分别包括多个开关管；通过各桥臂开关管的一个开关周期使三电平单相单级升压逆变器输出5个电压，所述5个电压构成交流电压的一个波形，使所述三电平单相单级升压逆变器输出交流电压每个桥臂输出电压可以得到三个电平，与两电平逆变器相比，其输出电压的谐波含量可以大幅度降低，从而能够减小输出滤波元件，提高波形质量。