多电平交-直-交电压源型变频器五种多电平结构的优点

    在PWM电压源型变频器中，中压变频器输出电压较高，为了避免器件串联引起的动态均压问题，同时降低输出谐波和du/dt，逆变器部分可以采用多电平方式，也称为中心点钳位(Netural Point Clamped-NPC)方式。

    日本长冈科技大学的A.Nabae等人于1980年在IAS年会上首次提出三电平逆变器，又称中点钳位式( NPC)逆变器。它的出现为高压大容量电压型逆变器的研制开辟了一条新思路。在此基础上，经过多年的研究发展出五种主要的拓扑结构：①二极管钳位式；②电容钳位式；③带分离直流电源的器联式；④三相逆变器串联式结构；⑤电压自平衡式。这五种结构与普通双电平逆变器相比具有以下优点：

   1)更适合大容量、高压的场合。

   2)可产生M层阶梯形输出电压，理论上提高电平数可接近纯正弦波形，谐波含量很小。

   3)电磁干扰(EMI)问题大大减轻，因为开关元件一次动作的du/dt通常只有传统双电平的1/(M-1)。

   4)效率高。消除同样的谐波，双电平采用PWM控制法，开关频率高、损耗大，而多电平逆变器可用较低频率进行开关动作，开关频率低、损耗小、效率提高。