混合型多电平逆变器电路设计研究

H桥混合型逆变器在给定逆变单元数量的基础上,可大大提高输出电压电平数量。但由于电压以2S、3S倍数增加,而功率器件的耐压有限,所以H桥混合型逆变电路的串联级数不能无限增加,实际系统的级联数目多不会超过3。
在级联型逆变器研究的基础之上,文献[9]提出一种采用NPC逆变H桥五电平单元作为逆变单元的多电平拓扑结构,文献[10]将此改进成NPC混合型逆变器,如图1(b)所示。由于NPC全桥逆变单元可产生五种电平,由式1和式3可知,最大电压等级比为1:5,Vao电平数可达25,大大提高了输出电压的电平数目。同样方法分析可知,当电压比为1:4和1:5时,该逆变器也会产生电流倒灌现象。为了避免电流倒灌现象,该电路最大电压比为1:3,单相输出电平数为17。相对于H桥混合型逆变器,该电路减少了直流电源的数目,但增加了功率器件数量及控制复杂度。
3、混合单元式逆变器拓扑结构分析

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