
三电平逆变器结构如图1所示。采用两个主管串联,中间一对二极管嵌位的结构。可以看出,各主管承受的反向电压是中间回路直流电压的一半,即主管承受的耐压比两电平逆变器可降低一半。
图 1 三电平逆变器主电路
其工作原理可以由一相桥臂分析,以a相桥臂为例:当 VT1、VT2开通,VT3、VT4关断时输出电压位+Ud/2; 当VT2、VT3开通,VT1、VT4关断时输出电压为0; 当VT3、VT4开通,VT1、VT2关断时输出为-Ud/2。如表1所示。
表1 三电平每相输出电压组合
| VT1 | VT2 | VT3 | VT4 | 输出电压 | 状态代号 |
| 导通 | 导通 | 关断 | 关断 | +1/2U | P |
| 关断 | 导通 | 导通 | 关断 | 0 | C |
| 关断 | 关断 | 导通 | 导通 | -1/2U | N |
波形大周期为工频50Hz
表1 三电平每相输出电压组合
| VT1(绿色) | VT2(红色) | VT3(蓝色) | VT4(黄色) | 输出电压 | 状态代号 |
| SPWM | 导通 | SPWM | 关断 | 0 ~ +1/2U | 正弦波上半部分 |
| 关断 | SPWM | 导通 | SPWM | 0 ~ -1/2U | 正弦波下半部分 |
b和c相的开关状态和输出的电压与a相相同,只是在相位上相差2π/3。通过此种变换规律,就可以得到三相三电平波形。
采用SPWM控制。占空比随时间变化而变化。
下为VT2导通,VT4断开时7,8引脚间VT3(上)和17,18,19引脚间VT1(下)波形
△t1=12us △t2=24us
△t3=40us f=24kHz
