电压型逆变电路的输出电压是矩形波，电流型逆变电路的输出电流是矩形波，矩形波中含有较多的谐波，对负载会产生不利影响；常常采用多重逆变电路把几个矩形波组合起来， 使之成为接近正弦波的波形；也可以改变电路结构，构成多电平逆变电路，它能够输出较多的电平，从而使输出电压向正弦波靠近。

1、多重逆变电路

二重单相电压型逆变电路

基本电路拓扑如下：

两个单相全桥逆变电路组成，输出通过变压器T1和T2串联起来。两个单相的输出u1和u2是180°矩形波；u1和u2相位错开φ=60°,其中的3次谐波就错开了3×60°=180°，变压器串联合成后，3次谐波互相抵消，总输出电压中不含3次谐波。uo波形是120°矩形波，含6k±1次谐波，3k次谐波都被抵消。波形如下：

由此我们可以得出：

①把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相 互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。

②多重逆变电路有串联多重和并联多重两种方式，电压型逆变电路多用串联多重方式，电 流型逆变电路多用并联多重方式。

三相电压型二重逆变电路

基本电路拓扑如下：

由两个三相桥式逆变电路构成，输出通过变压器串联合成。

两个逆变电路均为180°导通方式。工作时，逆变桥II的相位比逆变桥I滞后30°，T1为Δ/Y联结，线电压变比为1：√3 ，T2一次侧Δ联结，二次侧两绕组曲折星形接法，其二次电压相对于一次电压而言，比T1的接法超前30°，以抵消逆变桥II比逆变桥I滞后的30°，这样uU2和uU1的基波相位就相同。

如果T2和T1一次侧匝数相同， 为了使uU2和uU1基波幅值相同，T2和T1二次侧间的匝比就应为1：√3。

工作波形如下：

T1、T2二次侧基波电压合成情况的相量图如下图所示

图中UA1、UA21、UB22分别是变压器绕组A1、A21、B22上的基波电压相量，可以看出uUN比uU1接近正弦波。

该三相电压型二重逆变电路的直流侧电流每周期脉动12次，称为12脉波逆变电路，一般来说，使m个三相桥式逆变电路的相位依次错开π/(3m)运行，连同使它们输出电压合成并抵消上述相位差的变压器， 就可以构成脉波数为6m的逆变电路。

2、多电平逆变电路

例如我们之前提到的三相电压型逆变电路

以N'为参考点，输出相电压有Ud/2和-Ud/2两种电平，称为两电平逆变电路。

多电平逆变电路，比较常见的是三电平逆变电路，因为它输出的电平有三种，及Ud/2、-Ud/2和0。多电平逆变电路的优势有：

①逆变器能承受更高的电压，而且相电压的波形更接近正弦波。

②常用的多电平逆变电路有中点钳位型逆变电路，飞跨电容型逆变电路，以及单元串联多电平逆变电路。

③飞跨电容型逆变电路由于要使用较多的电容，而且要控制电容上的电压，因此使用较少。

中点钳位型（Neutral Point Clamped）逆变电路

基本电路拓扑如下：

每桥臂由两个全控器件串联构成，两者都反并联了二极管，且 中点通过钳位二极管和直流侧中 点相连。

以U相为例分析工作情况：

V11和V12（或VD11 和VD12 ）导通，V41和V42关断时，UO'间电位差为Ud/2；V41和V42（或VD41 和VD42 ）导通，V11和V12关断时，UO'间电位差为-Ud/2；V12和V41导通，V11和V42关断时，UO'间电位差为0；V12 和V41不能同时导通，iU>0时，V12和VD1导通，iU<0时，v41和vd4导通。<>

线电压的电平：相电压相减得到线电压。两电平逆变电路的输出线电压有±Ud和0三种电平，三电平逆变电路的输出线电压有±Ud、±Ud/2和0五种电平。三电平逆变电路输出电压谐波可大大少于两电平逆变电路。三电平逆变电路另一突出优点：每个主开关器件承受电压为直流侧电压的一半。

当然，用与三电平电路类似的方法，还可构成五电平、七电平等更多电平的电路，三电平及更多电平的逆变电路统称为多电平逆变电路。

下图是重点钳位型五电平电路的基本拓扑：

3、中点钳位型

目前，中点钳位型(三电平)IGBT模块，分为好几种：I字型的NPC，T型NPC，还有ANPC，上面我们提到的中点钳位型逆变电路的相关结论应该建立在I-NPC上的，T型NPC的工作原理应该说与其相似，但是性能各有千秋。下面我们就简单了解一下I-NPC和T-NPC三电平IGBT模块的拓扑结构：

I-NPC：

T-NPC：

ANPC，可以当成将I-NPC的D5,D6两个二极管换成IGBT的一种拓扑。这里我们就先简单地说一下，对于I-NPC和T-NPC的区别，我们后面再慢慢聊。

希望你们能够喜欢，谢谢！