多电平逆变器简介.docx

合集下载

多电平逆变器的工作原理、控制方法以及仿真

第一章绪论 (1)

1.1多电平逆变器的背景 (1)

1.2多电平逆变器的研究现状 (2)

1.3多电平逆变器的应用 (3)

第二章多电平逆变器的种类介绍 (6)

2.1二极管箝位式多电平逆变器及其优缺点 (6)

2.2电容箝位式多电平逆变器及其优缺点 (6)

2.3H桥级联式多电平逆变器及其优缺点 (7)

第三章多电平变换器PWM调制策略 (8)

3.1多电平变换器PWM调制策略的分类 (8)

3.2多电平SPWM调制策略 (9)

3.2.1 SPWM调制策略 (9)

3.2.2 载波垂直分布多电平调制策略 (9)

3.2.3 载波水平移相多电平调制策略 (10)

3.2.4多载波SPWM调制策略谐波分析 (10)

3.3多电平SVPWM调制策略 (46)

3.3.1 SVPWM调制策略 (46)

第四章多电平逆变器中的电压平衡技术 (48)

第五章三电平中点箝位型逆变器SPWM控制策略与仿真 (53)

5.1三电平NPC逆变器SPWM方法 (53)

5.2基于MATLAB的三电平NPC逆变器SPWM仿真 (54)

5.2.1仿真系统整体框图 (54)

5.2.2 基于载波反向SPWM带电机负载的仿真模块 (54)

5.3基于载波同向SPWM带电机负载的仿真模块 (56)

5.3.1 SPWM开关信号的发生模块 (56)

5.3.2仿真结果与分析 (56)

5.4基于注入三次谐波的SPWM带电机负载的仿真模块 (57)

5.4.1 SFOPWM开关信号的发生模块 (57)

5.4.2仿真结果与分析 (58)

5.5三电平NPC逆变器SPWM的实验结果 (58)

多电平逆变器主要控制策略综述

( 本站提供应用行业：阅读次数：1082) 【字体：大中小】

1 引言

多电平逆变器具有谐波小、共模电压小、电压变化率小、电磁干扰小、开关频率低、系统效率高、适合中高压大容量变频器应用等特点，近十年得到广泛的研究[1]。研究主要集中在拓扑结构、控制策略两方面。图1是多电平逆变器的主要研究内容。

图1 多电平逆变器主要研究内容

由于多电平逆变器拓扑结构的多样性，且涉及到直流电压的均衡、开关频率的合理分配、冗余状态的利用等特殊要求，使得对多电平逆变器的控制具有一定的挑战性。

2 载波调制方法(Carrier-based Modulation)

载波调制是最常用的多电平控制方法之一，其特点是通过载波和调制波(或参考波)间的比较而获得器件的开关状态。载波调制按其采样方法可分为:自然采样和规则采样，自然采样一般用于模拟电路实现，规则采样用于数字实现。规则采样又分对称和不对称采样。在载波调制中，对于m电平逆变器，常定义幅度调制比ma和频率调制比mf分别为:

其中Ac为载波峰峰值，fc为载波频率，Am为调制波峰值，fm为调制波频率。多电平载波调制由于载

波个数的增加，而变得较复杂，但也给控制提供了更多的自由度。

2.1 子谐波脉宽调制SHPWM(SubHarmonic PWM)

由Carrara[2]提出的SHPWM的基本原理是:对m电平逆变器，将m-1个具有相同频率fc和峰峰值Ac的三角载波集连续分布。频率为fm、幅值为Am的正弦调制波置于载波集的中间。将调制波与各载波信号进行比较，得到逆变器的开关状态。在载波间的相位关系方面，Carrara考虑了三种典型配置方案:

多电平逆变器

摘要多电平逆变器及其相关技术的研究与应用,是现代电力电子技术的最新发展之一,它主要面向高压大容量的应用场合近年来,多电平逆变器的研究受到广泛重视,并得到了一定的应用。多电平逆变器输出端可以有更多级的输出电压波形,谐波含量小,波形更接近正弦波,逆变器性能更好,更适用于高压大容量的电力电子变换。总结和比较了多电平逆变器各种基本拓扑结构的特点,它们主要包括了:二极管钳位式、飞跨电容钳位式,电容电压自平衡式和联型式拓扑,并且分析了它们的优缺点。本文介绍了几种多电平逆变器调制方式。

关键字多电平逆变器拓扑结构调制策略

1引言

1.1 多电平逆变器的产生和发展背景

电力电子技术自20世纪50年代诞生以来,经过半个多世纪的飞速发展,至今已被广泛应用于电力系统、电机调速系统及各种电源系统等需要电能变换的领域。在低压小功率的用电领域,电力电子技术的各个方面己渐趋成熟,将来的研究目标则是高功率密度、高效率和高性能;而在高压大功率的工业和输配电领域,各个方面的技术正成为当今电力电子技术的研究重点。。大功率电力电子装置如电力系统中的高压直流输电(HVDC),以静止同步补偿器(STATCOM)和有源电力滤波器(APF)为代表的柔性交流输电技术(FACTS),以及以高压变频为代表的大电机驱动和大功率电源等需要能够处理越来越高的电压等级和容量等级,同时,为了满足输出电压谐波含量的要求,这些大功率电力电子装置还要能够工作在高开关频率下,并且尽量减少电磁干扰(EMI)问题。电力电子器件是电力电子装置的核心。在过去几十年里,以GTO、BJT、MOSFET为代表的自关断器件得到长足的发展,尤其是以IGBT、IGCI,为代表的双极性复合器件的惊人进步,使得电力电子器件向大容量、高频、易驱动、低损耗、智能模块化的方向发展。即便如此,在某些应用场合,传统的两电平电压源变换器拓扑,仍然不能满足人们对高压、大功率的要求。并且,以现有的电力电子器件的工艺水平,其功率处理能力和开关频率之间是矛盾的,往往功率越大,开关频率越低。所以为了实现高频化和低EMI的大功率变换,在功率器件水平没有本质突破的情况下,有效的手段是从电路拓扑和控制方法上找到问题的方案。现有的高压大功率变换电路归结起来可以分为5类。1、普通三相逆变器2、降压一普通变频一升压电路3、变压器祸合的多脉冲逆变器4、交一交变频电路5、多电平变换器。相对于其他的高压大功率变换电路,多电平变换器技术由于优点多，受到了越来越广泛的关注、研究和应用。

多电平逆变器简介

多电平逆变器拓扑结构及其控制策略的比较

多电平逆变器主要有三种拓扑结构：二极管箝位型、飞跨电容型和级联型。二极管箝位型电路需要保证直流侧电容均压，控制困难，实际应用中还是三电平电路为主，一般不超过五电平。飞跨电容型，亦称电容箝位型，同样存在电容电压平衡控制及冗余开关状态优化的问题，实际应用较少。

级联型多电平逆变器，又称链式逆变器，以普通的单相全桥（H桥）逆变器为基本单元，将若干个功率单元直接串联，串联数越多，输出电平数也越多。它的优点是不存在电容平衡问题，电

PWM控

弦波，5电平以

一、NPC型多电平逆变器

优点：1）可根据不同的需要选择不同的功率器件，提高功率器件的利用率；2）电平数越大，输出电压的谐波含量就越少，输出电压波形与正弦波就越接近；3）可直接实现大功率和高电压，功率变换装置的成本降低。

缺点：1）每相桥臂开关器件的工作频率不同，造成了各开关器件的负荷不一致；2）对于m电平电路来说，每个桥臂需要（m-1）（m-2）个箝位二极管，即随着电平数的增加，所需箝位二极管数目

将快速增加，成本增加；3）电平数越大，利用冗余开关状态来平衡分压电容的电压平衡的控制算法就越复杂。

二极管箝位型三电平逆变器

1.拓扑结构

三电平逆变器共有33=27的空间电压矢量，3个零矢量，独立的空间电压矢量有19（=1+1*6+2*6）

个，60°区域小三角形个数为1+3=4。

2.控制策略

实际上，

运算

①坐标变换

采用的60°坐标系为g-h坐标系，取g轴与α轴重合，逆时针旋转60°为h轴，设参考矢量，坐标系α-β到g-h坐标系的坐标变换公式为：

多电平逆变器技术介绍

摘要本文首先介绍了多电平逆变器的发展历史，然后根据单电源供电和多电源供电的不同分别阐述了中点钳位型、电容钳位型和级联H桥型等几种多电平逆变器拓扑和工作原理。

关键词多电平；逆变器；钳位；级联H桥

德国的学者Holtz于1977年提出了一种三电平逆变器，他在两电平半桥式逆变器电路的基础上，加人了开关管辅助钳位电路，得到了三电平电压输出。但这种三电平逆变器由于采用的是开关管辅助钳位结构形式，故只能得到三电平输出，即使增多开关管也不能得到多电平输出，所以只能算是一种多电平逆变器的雏形，还算不上是真正的多电平逆变器。1980年，日本长冈科技大学的南波江章(A. Kira Nabae)等人对其进行了改进与发展，在IEEE工业应用(IAS)年会上提出了二极管钳位式三电平逆变器主电路的结构。这才开始进入到多电平逆变器的研发新阶段。由于电力系统的发展、高压大功率交流电动机变频调速的发展和环保节能的需要，又促使高电压大功率多电平逆变器的研究进入到一个新高潮。随着Akira Nabae二极管钳位式三电平逆变器的出现，1983年，P. M. Bhagwat等人将三电平扩展到五电平、七电平和多电平二极管钳位式逆变器。1999年，Xiaoming Yuan提出了二极管自钳位多电平逆变器。1992年，法国学者T. A. Meynard和H. Foch，提出了飞跨电容钳位式多电平逆变器。2000年由Fang Z.Peng在综合了多种钳位式多电平逆变器(如二极管钳位式、飞跨电容钳位式以及二极管与飞跨电容混合钳位式多电平逆变器)的特点以后，在2000年的IEEE 工业应用(IAS)年会上，提出了一种通用式的多电平逆变器的主电路结构。这种电路结构可以不需要借助于附加电路来抑制直流侧电容的电压偏移问题，并从理论上实现了一个真正的有实际应用价值的多电平逆变器的主电路结构。此电路结构是以飞跨电容钳位的半桥式结构为基本单元组成的电容电压自平衡式通用钳位多电平逆变器。1988年，M. Marche-soni等人提出了具有独立直流电源的级联式多电平逆变器。2000年，M. D. Manjrekan等人提出了单相全桥式逆变单元

t型三电平逆变器工作原理知乎

全文共四篇示例，供读者参考

第一篇示例：

T型三电平逆变器是一种常用的逆变器拓扑结构，广泛应用于工业控制、新能源领域等。它具有输出波形质量高、效率高、可靠性好等优点，因此备受工程师们的青睐。本文将从T型三电平逆变器的工作原理入手，详细介绍其结构特点、工作原理及应用领域。

一、T型三电平逆变器的结构特点

T型三电平逆变器是由两个单向晶闸管和两个双向可控硅构成的，其拓扑结构如下图所示：

1. 两个单向晶闸管：用于控制电路的导电方向，确保电流能够正常流动。

2. 两个双向可控硅：用作开关，实现电压的倒换和开关控制。

3. 电容电感滤波器：用于对输出波形进行滤波，减小谐波含量，提高输出波形质量。

T型三电平逆变器的结构简单、可靠性高、成本低廉，因此在工业控制领域得到了广泛的应用。

T型三电平逆变器的工作原理主要可分为两个方面：整流过程和逆变过程。

1. 整流过程：

整流过程中，电流由直流侧流入逆变器，经过两个单向晶闸管和两个双向可控硅的控制，实现对电流的正向流通。在这个过程中，逆变器的输出电压保持为直流电压值。

在逆变过程中，逆变器的工作主要包括两个阶段：高电平和低电平。在高电平阶段，逆变器输出的电压由两个单向晶闸管控制，此时输出电压为正常的逆变电压；而在低电平阶段，逆变电压为零，通过两个双向可控硅实现对电压的倒换和控制，从而实现对输出波形的调制。

通过这种方式，T型三电平逆变器能够实现输出波形质量高、效率高的优点，适用于各种工业控制和新能源领域。

1. 工业控制：T型三电平逆变器能够提供稳定可靠的电源输出，适用于各种电机控制、电力系统控制等工业控制领域。

多电平技术讲解

合，C1上的充电和放电的电荷可以达到平衡。表2给出了二电平电容箝位型电路拓扑的常用工况。
表2飞跨电容箝位型三电平逆变器工况
飞跨电容型逆变器的缺点
但由于该结构需要大量的箝位电容，对于N电平的逆变器，其所需的悬浮电容需要(N-1)(N-2)/2个。而且在运行过程中必须严格控制悬浮电容电压的平衡以保证逆变器的运行安全，而电容器件本身存在可靠性较差，寿命较短的问题，所以导致逆变器可靠性差。
同理，对于N单元级联型逆变器而言，输出相电压电平数为：
为了利用低压开关器件获得多电平高
压输出，二极管箝位型和飞跨电容型多电平逆变器共同采用的办法是，将电力电子开关器件串联组成半桥式结构，用一个高压直流电源供电，并采用多个直流电容串联分压，采用二极管或电容，将主开关管上的电压箝位在一个直流电容电压上，来达到用低压开关器件实现高压输出的目的。但因此出现了直流电容分压的均压问题。这给多电平逆变器带来了麻烦，只能采用控制算法来解决这个问题
(3) 器件应力小，无需动态均压。
二极管箝位型多电平逆变器
1977年德国学者Holtz首次提出了利用开关管来辅助中点箝位的三电平逆变器主电路。
1980年日本的A Nabae等人对其进行了发展，提出了二极管箝位式逆变电路。
图1为单相二极管箱位逆变电路，它具有2个电容，能输出3电平的电压。

多电平逆变器

多电平逆变器
8
4.3 多电平逆变器拓扑结构
1. 直流侧电压相同的串联H桥逆变器
串联H桥逆变器采用由多个直流电源分别供电的H桥单元，各单元的输出串联连接输出高交流电压。
5电平串联H桥逆变器:结构如下图所示，其中每相有两个 H桥单元，分别由电压为E的两个独立直流电源供电。
此直流电源可以采用多脉波二极管整流器实现。
H: H桥逆变器单元数
NOTE: 串联H桥逆变器的电平数目总是奇数
多电平逆变器
13
串联H桥逆变器可完全扩展到任意电平数。下图给出了 7电平和9电平逆变器一相的结构。
在7电平逆串联H桥逆变器中，每相有3个H桥单元，9 电平逆变器中每相有4个H桥单元。
多电平逆变器
14
A
S11
S31
E
vH1
S 41
S 21
E S12
S 32
S 42
S 22
vH 2
S13
S33
E
S43
S23
vH 3
S11
S31
E
S 41
S 21
A
vH1
S12
S 32
E
S42 S22
vH 2
S13 S33
E
S43 S23
vH 3
S14
S 34
E
S44

(参考资料)多电平(7电平)级联H桥逆变器的控制

多电平级联H桥逆变器的控制

***

（****大学****）

摘要：级联型多电平变频器输出电压谐波含量小，易于实现模块化，适用于高压大功率场合，本文主要针对七电平H桥级联型逆变器的拓扑结构和控制方式的相关问题进行分析与研究。级联个数不同，对控制方法也有不同的要求。分别对载波层叠调制和载波移相调制方法进行了相关仿真研究。验证了两种方法的正确性，同时也对相关量的谐波进行了分析。

关键词：H桥级联；七电平；载波层叠；载波移相

1引言

随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展．大容量高压变频调速技术得到了广泛的应用。目前，高压变频器的电路拓扑结构种类较多，相应的开关功率器件容量也越来越大，其基本拓扑结构有H桥级联式(CHB)、电容箝位式、二极管箝位式、飞跨电容箝位式4种。由于CHB的谐波失真和dv／dt很低．而且功率器件间无需串联就能得到很高的工作电压．其模块化结构还可以降低生产成本。因此CHB大量应用在大功率大容量变频以及电力系统中的柔性输配电(FACTS)领域。介绍了H桥级联七电平逆变器拓扑及CHBI常用的载波移相调制(CPSPWM)和电压移位调制(VSM)方式。并通过Matlab／Simulink／Powersystem仿真软件对CHB进行了全面的仿真研究。通过实验验证了理论分析的正确性，表明CHB在高压变频及电力系统柔性输配电(FACTS)等领域极具实用价值。

2七电平级联H桥的拓扑结构

图2-1七电平级联H桥型拓扑

图2-1是七电平级联型H桥型拓扑结构，每相由3个H桥单元串联。对于N

电平可依此类推。从图可看出，每相输出电压等于该相3个H桥单元输出电压的叠加，即每相总的电压为：

多电平逆变电路主要有哪几种形式？各有什么特点？

多电平逆变电路主要有哪几种形式？各有什么特点？多电平逆变电路是一种通过在输出电压上产生多个离散电平的逆变器结构。常见的多电平逆变电路形式包括以下几种：

1.多电平PWM逆变电路：利用多种开关模式和多级逆变电

路，通过PWM调制技术在输出电压上实现多个离散的电

平。其中较为常见的是三电平和五电平的PWM逆变电路。

o三电平PWM逆变电路：具有三个输出电平（正、零和负），可以实现更低的谐波和更接近正弦波形的输

出。

o五电平PWM逆变电路：具有五个输出电平，进一步降低了输出谐波含量和提高了输出波形质量。

2.多电平逆变电路：通过多级串联逆变器实现多个输出电平，

每个级别可以控制并输出不同的电压水平。这种电路可根

据需要灵活地增加级数，以增加输出电压水平的数量。

以上多电平逆变电路的特点包括：

•低谐波含量：通过产生更多的离散电平，能够有效降低逆变器输出的谐波含量，接近于正弦波形输出。

•更高的输出质量：多电平逆变电路可以提供更平滑、更接近正弦波的输出电压，减小谐波畸变和噪声。

•更低的电磁干扰：由于输出波形更接近正弦波形，多电平逆变电路产生的电磁干扰较少。

多电平逆变电路通常适用于对输出波形质量要求较高的应用，

如电力电子领域、可再生能源逆变器、电机驱动等。然而，多电平逆变电路的设计和控制较为复杂，电路结构和开关模式的选择需要根据具体应用需求和性能要求进行仔细的分析和优化。

多电平逆变器的控制策略研究

多电平逆变器是一种用于交流电-直流电转换的装置，它能够将直流电转换成多个不同电平的交流电。它在可再生能源领域和电动车领域得到了广泛应用。控制策略是多电平逆变器性能稳定与效率的关键因素，因此对多电平逆变器的控制策略进行研究具有重要意义。

1. 引言

多电平逆变器在现代能源转换系统中占据着重要的地位。传统的两电平逆变器有一些缺点，如交流输出质量差、谐波含量高等。而多电平逆变器可以通过改变输出的电平数来降低谐波含量，并提高输出质量。

2. 多电平逆变器的工作原理

多电平逆变器的工作原理是通过控制半导体开关的状态来实现电平数的调整。通过改变开关的通断时间，可以实现多个不同的电平输出。

3. 多电平逆变器的常见控制策略

3.1 调制策略

多电平逆变器的调制策略包括基于脉宽调制（PWM）和基于多重载波PWM。基于PWM的调制策略通过改变开关的通断时间来实现多个电平的输出，可以满足不同的功率需求。

3.2 电平调制策略

电平调制策略是一种通过改变输出电平的方式来控制多电平逆变器的方法。常见的电平调制策略有最大电平调制、最小电平调制和等效电平调制。

3.3 频率调制策略

对于多电平逆变器，频率调制策略是一种基于提供稳定输出电压和频率的控制方法。常见的频率调制策略有固定频率调制和变频调制。

4. 多电平逆变器的应用研究

4.1 太阳能逆变器

多电平逆变器在太阳能逆变器中的应用越来越广泛。其控制策略的研究能够提高太阳能逆变器的效率，并减少谐波对电网的影响。

4.2 电动车

多电平逆变器在电动车中起着重要作用。控制策略的研究可以提高电动车的能量利用率，并改善电动车的动力性能。

多电平逆变器的主电路结构及其工作原理

1. 引言

多电平逆变器是一种广泛应用于电力电子领域的电路结构，它可以将直流电能转换为多个不同电平的交流电能，使得电能的输出更加稳定和高效。本文将介绍多电平逆变器的主电路结构以及其工作原理。

2. 主电路结构

多电平逆变器的主电路结构主要包括直流电源、开关器件、电容和电感等元件组成。

2.1 直流电源

直流电源是多电平逆变器的输入端，通常是通过整流器将交流电能转换为直流电能。直流电源的电压和容量决定了多电平逆变器的输出能力。

2.2 开关器件

开关器件是控制多电平逆变器工作的关键组成部分。常用的开关器件包括MOSFET、IGBT和GTO等。通过控制开关器件的导通和关断过程，可以实现直流电能到交流电能的转换。

2.3 电容和电感

电容和电感是用来滤波和储能的元件。电容可以平滑输出电压和电流，减小输出的波动性；而电感则可以储存电能，并提供稳定的电流输出。

3. 工作原理

多电平逆变器的工作原理是通过调整开关器件的导通和关断时间，控制输出电压的波形和电平数量。具体工作原理如下：

1. 初始化阶段：启动逆变器时，在给定的电压和电流条件下，控制开关器件的初始状态。

2. 正常工作阶段：在逆变器正常工作时，开关器件按照预设的控制规律进行导通和关断。通过合理的开关频率和占空比控制，可以实现多电平输出，从而提高输出的波形质量和效率。

3. 故障恢复阶段：当逆变器遇到故障或异常情况时，及时进行故障检测和处理，保证逆变器的安全稳定运行。

4. 应用领域

多电平逆变器广泛应用于电网无功补偿、电力传输、工业控制和新能源领域等。它的高效稳定的输出特性，使得它成为了现代电力电子系统中不可缺少的关键技术。

两电平及多电平变换器介绍

PWM变流器简介

电力电子技术的应用包括四大类基本变流电路，即AC-DC（整流）、DC-DC （升降压斩波）、AC-AC（变频变相）、DC-AC（逆变）变流电路。由此产生的整流器，逆变器，变流器（双向整流逆变）等装置在工业生活中的应用日益广泛，无论是在UPS,新能源发电（光伏、风电），电能质量治理（无功、谐波），还是电动汽车等领域，对系统效率的期望比以往更高。在市电等级应用领域中，通常采用的是两电平变流器拓扑结构，而多电平变流器拓扑的提出，就是为了实现中高压应用的目标。本文将对常见的两电平、三电平变流器拓扑原理进行分析介绍。

1.一种典型的两电平-三相电压型桥式PWM变流器电路拓扑如下图所示：

图1三相电压型桥式PWM变流器

电路直流侧通常只有一个电容器就可以，为了方便分析，画作串联的两个电容器并标出理想中点N。其基本工作方式为180度导电，即每个桥臂导电角度为180度，同一相（即同一桥）上下两个臂交替导电，各相开始导电的角度依次相差120度。在任一瞬间，将有三个桥臂同时导通，每次换流都是在同一相上下两个桥臂之间进行，因此也称为纵向换流。

下面来分析该电路的工作波形，对于U相输出来说，当V1导通时，Uun=Ud/2；V4导通时，Uun=-Ud/2.因此Uun的波形是幅值为Ud/2的矩形波。V,W两相情况类似，只是相位依次相差120度。通常我们所说的几电平指的是逆变器输出的相电压，对两电平而言，逆变器输出的相电压只有上述分析的两种电平：±Ud/2。

负载线电压可分别由公式求出：

Uuv=Uun-Uvn；

典型多电平逆变器拓扑结构

从当前资料上能够得到的典型多电平逆变器，根据其结构形式可分为钳位式多电平逆变器和具有独立直流电源的级联式多电平逆变器两种，近年来还有采用级联叠加变压器的多电平逆变器等新型的多电平逆变器拓扑结构见诸文献资料，鉴于本项目采用的多电平逆变器结构，以下仅对典型多电平逆变器分类介绍。

一、钳位式多电平逆变器

钳位式多电平逆变器是由基本逆变单元通过串、并联组合而成的单一直流电源、半桥式结构形式的多电平逆变器，主要包括二极管钳位式多电平逆变器(diode-clamped multi-1evel inverter)、电容钳位式多电平逆变器

(flying-capacitor multi-1evel inverter)、混合钳位式多电平逆变器以及通用钳位式多电平逆变器。

二极管钳位式多电平逆变器是由德国学者于1977年首先提出，主要包括二极管串联钳位和二极管自钳位式多电平逆变器，采用多个二极管对相应的开关管进行钳位，同时利用不同的开关状态组合得到不同的输出电平数。

串联钳位结构解决了功率开关管串联均压问题，提高了输出电压的电平数，使输出电压和电流的总谐波含量大大降低，但是由于二极管的电压应力不均匀，需要不同的反向耐压，且在开关状态改变时，电流回路发生改变，钳位二极管电压突变，由于二极管杂散性，可能导致某个二极管承受的反向电压过高。

二极管自钳位式多电平逆变器解决了钳位二极管受压不均的问题，不但可以将功率开关管钳位在单个直流分压电容上，二极管也被钳位在单个直流分压电容电压上，避免了二极管直接串联存在的安全隐患。

多电平逆变器

二极管箝位式多电平逆变器
二极管箝位多电平逆变器的特点是采用多个二极管对相应的开关管进行箝位，同时利用不同的开关状态组合得到不同的输出电压
电平数。假定输出电压的电平数为m，则直流分压电容的个数为m-1，主功率开关管的串联个数为2(m-1)，箝位二极管的个数为（m-2） (m-1)。
率成正比。降低开关频率或加入一些特定的开关状态，可以大大减少损耗，提高效率。
2）和一般的二极管箝位和电容箝位电路相比，这种逆变器各级的中点电压都能得到很好的控制。
3）对一个m级电平的通用式多电平逆变器，所需的开关器件、开关管数量为m(m-1)；需要的电容数量为 m(m-1)/2。
4）计算简单，器件应力可以达到最小。 5）通用拓扑，易于衍生出新的拓扑结构，具有很高的研究价值。
电容箝位自平衡式多电平逆变器
工作原理：
1）每个开关级都是一个独立的开关单元。 2）每个开关级相邻的任何两个开关都工作在互补状态下。 3）在一个开关级和周围互补开关组成的范围内，任何一个开关的开关状态一旦确定，则其他的开关状态也就由电路规律随之确定。
电容箝位自平衡式多电平逆变器
这种电容箝位自平衡式多电平逆变器电路的特点是： 1）这种逆变器电路的电能损耗与电容量和开关频
开绕组双端供电式电路
开绕组双端供电式电路 Udc/2
是将电动机的定子绕组 C1

逆变器的分类

逆变器是一种将直流电转换为交流电的电子设备，广泛应用于太阳能发电、风力发电、电动汽车等领域。根据其不同的工作原理和应用场景，逆变器可以分为多种类型。

一、PWM逆变器

PWM逆变器是一种基于脉宽调制技术的逆变器，其工作原理是通过控制开关管的导通时间来控制输出电压的大小和频率。PWM逆变器具有输出电压稳定、波形质量高、效率高等优点，广泛应用于太阳能发电、UPS电源等领域。

二、谐振逆变器

谐振逆变器是一种基于谐振电路的逆变器，其工作原理是通过谐振电路的共振来实现电压的转换。谐振逆变器具有输出电压稳定、波形质量高、效率高等优点，广泛应用于太阳能发电、风力发电等领域。

三、多电平逆变器

多电平逆变器是一种通过多个电平输出来实现电压转换的逆变器，其工作原理是通过多个开关管的组合来实现不同电平的输出。多电平逆变器具有输出电压稳定、波形质量高、谐波含量低等优点，广泛应用于电动汽车、UPS电源等领域。

四、矢量控制逆变器

矢量控制逆变器是一种通过矢量控制技术来实现电机控制的逆变器，其工作原理是通过对电机的电流和电压进行矢量分析，实现对电机的精确控制。矢量控制逆变器具有控制精度高、响应速度快等优点，广泛应用于电动汽车、工业控制等领域。

五、智能逆变器

智能逆变器是一种集成了智能控制技术的逆变器，其工作原理是通过对电网和负载的实时监测和分析，实现对逆变器的智能控制。智能逆变器具有智能化程度高、响应速度快、安全可靠等优点，广泛应用于太阳能发电、风力发电等领域。

六、串联逆变器

串联逆变器是一种将多个逆变器串联起来实现电压转换的逆变器，其工作原理是通过多个逆变器的串联来实现高电压输出。串联逆变器具有输出电压高、效率高等优点，广泛应用于太阳能发电、风力发电等领域。