带分离直流电源的串联型多电平逆变器结构优缺点

    对于带分离直流电源的串联型多电平逆变器，要获得更多电平只需将每相所串联的单元逆变桥数目同等增加即可。其特点是：

    直流侧采用电压相同但相互隔离的直流电源，不存在电压均衡问题，无需二极管或电容钳位，易于进行调速控制。

    因每个H桥都采用单相控制，直流电容在任一时刻都有交流电流通过，因此需要有较大容量的直流电容。

    控制方法相对简单。因每一级结构的相同性，可分别对每一级进行PWM控制，然后进行波形重组。

    对相同电平数而言，串联型结构所需器件数目最少。

    一般二极管钳位式、电容悬浮式限于7或9电平，串联型结构因无二极管和电容的限制，电平数可较大，适合更高压，谐波含量更少。

    由于每一级逆变桥构造相同，给模块化设计和制造带来方便，且装配简单，系统可靠性高。另外，某一级逆变桥出现故障时，就被旁路掉，剩余模块可不间断供电，以尽量减少生产损失。

    因这种结构较容易采用低压的功率开关器件，实现多级电压串联，获得高电压、大容量，因此具有较强的实用性。当然，这种结构的不足之处在于需要很多隔离的直流电源，应用受到一定限制。

    目前，国际上很多著名的电气公司包括罗宾康、东芝、ANSLADO、三菱都已经具有同类的产品，可以用于大容量电机调速、无功补偿等一些行业。国内也有产品问世，可用于拖动风机、水泵等调速系统中。

    图10-15给出了带独立直流电源的三相级联型变换器结构，这是一个9电平变换器的例子。这种类型变换器无需变压器、钳位二极管或飞跨电容器，每个桥臂产生3个电平的电压(E，0和-E)。对于三相结构，级联变换器可采取星形联结或三角形联结。其优点为：

    图10-15    9电平变频器的结构

   (1)比其他方式元件数量少。

   (2)由于变换器具有相同的结构，因此控制简单。

    然而其主要缺点是需要独立的直流电源来进行有功功率交换，限制了它的应用。

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