中压变频电源基本的级联型多电平变换电路

    图2-12为串联H桥多电平主电路变换器的示意图。每相串联的单元数为m，则输出相电压波形所含电平数为(2m+1)。设每个H桥开关函数为Hk（k=1，2…m），开关状态是S1、S2、S3、S4，那么输出电压Uok和它们之间的关系可用表2-1来表示。
    图2-12    级联型多电平变换电路    表2-1    H桥开关函数、开关状态和输出电压之间的关系
    S1、S4为“1”表示功率开关S1、S4开通，输出电压Uok=+Udc；    S1、S4为“0”表示功率开关S1、S4关断，输出电压Uok=- Udc；    S1、S4的开关状态不一致时，输出电压Uok=0。    从表2-1可以得到单个H桥输出电压Uok，输入电流Iink（流过直流母线上的电流）用下式表示    Uok=Hk×Udc    Iink=Hk×Io    Io=Ipk×sin(ωt+φ)    (2—1)式中 φ-功率因数角；    Io-输出电流；    Ipk-输出电流峰值；    k-第k号H桥单元。    这种结构相对于传统中点钳位逆变电路具有下列优点：    (1)直流侧采用相互分离的直流电源，不存在电压均衡问题。    (2)结构简单清晰，控制方法相对简单，可分别对每级进行PWM控制。    (3)无需钳位二极管或钳位电容，易于封装、模块化，单元模块化为实际安装、使用、故障维护提供了很大便利，当H桥出现故障，可将其旁路，余下的单元可以继续工作。    (4)不存在中间直流电压中性点偏移问题。