PWM多电平逆变器的设计和应用

多电平逆变器是由基本的两电平逆变器组合而成的。由于器件和单机容量的限制，大功率逆变器需要通过多电平方式扩大容量和提高输出电压值。多电平逆变器是指输出电量具有多个电平的逆变器，而采用PWM控制方式的多电平逆变器则称为PWM多电平逆变器。由于多重化逆变器的输出电量也具有多个电平，因此把PWM多重化逆变器也称为PWM多电平逆变器。

PWM多电平逆变器按其主电路（逆变电路）构成可分为多重化PWM多电平逆变器、中性点钳位式PWM多电平逆变器和混合式PWM多电平逆变器。

多电平逆变器主要通过主电路拓扑提高逆变器总容量和输出电压的总电平数，使逆变器输出波形接近正弦。对于多电平逆变器而言，采用PWM控制方式的主要目的并非抑制谐波，而是为了调节逆变器输出电压。由于PWM多电平逆变器并不依靠高开关频率来抑制谐波，因此PWM多电平逆变器中载波频率不需要选得很高，全控型功率器件可以在较低开关频率下工作，这有利于降低开关损耗，提高逆变器的变换效率。(www.xing528.com)

由于多电平逆变器的PWM控制方法必须和其电路结构紧密联系，不同的电路有不同的特点，具有不同的性能要求。而且多电平逆变器PWM控制的目标多，性能指标要求也高。但其主要的控制目标有两个：一是对输出电压的控制，二是对多电平逆变器本身运行状态的控制，其中包括直流分压电容上的电压平衡控制、输出谐波控制、所有功率开关管的输出功率平衡控制、期间的开关损耗控制等。