本申请公开了一种三电平升压电路及三电平升压变换器，涉及电气技术领域。该三电平升压电路包括：升压单元、飞跨电容、双向开关单元、输入输出单元；升压单元连接飞跨电容的第一端和飞跨电容第二端，用于给飞跨电容充电或放电；双向开关单元连接飞跨电容的第一端和飞跨电容第二端，用于控制飞跨电容预充电回路的导通和关断；输入输出单元连接双向开关单元，用于输入母线电压或输出母线电压。首先可以控制飞跨电容预充电回路导通并预充电至一定电压范围，避免电路中的器件超过电压应力损坏；同时能够通过双向开关单元防止输入输出单元通过该回路异常充放电，避免输入输出单元正负母线电压不平衡，保证电路正常工作。