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三电平逆变器相关问题分析 林新春 报告目录 一、 原三电平逆变器结构中开关管承受反压的问题 二、 三电平逆变器的缓冲电路设计 三、 研究总结 一、原三电平逆变器结构中开关管承受反压的问题 +BUS + Q1 C1 u1 + − D 1 3 V CDC 1 D DC 1 2 − Q2 + C u 2 − 2 i L L + + 负 GND −u C uC 载 − Q3 C3 +u3 − + 1 V C D2 DC DC 2 2 − D 4 + Q4 C4 u4 − −BUS 图 1 原三电平逆变器的拓扑结构 如图 1 所示，为原三电平逆变器的拓扑结构，在此结构当中，仅仅用了两个 续流二极管 D1 与 D2 （而不是每一个开关管上反并联一个续流二极管），下面的 分析将指出：这种拓扑结构将会导致开关管 Q2 和 Q3 在某一定时间段会承受反 相电压，从而容易导致开关管损坏。 设四个开关管 Q1、Q2、Q3、Q4 的结电容分别为 C1、C2、C3、C4，我们 来考虑一种特殊的电路工作状态：逆变器输出处于电压的正半周（即 Q2 常通， Q4 常断），且此时的电感电流iL 0 （iL 参考方向如图所示）。在此工作状态下， 如果当前时刻 Q3 导通而 Q1 关断，于是电流iL 经Q3 →D 4 →GND 流过，因此 u 1/ 2V ，u 0 ，u 0 ，u 1/ 2V ，此时，若 Q3 关断了，由于在Q3 与 1 DC 2 3 4 DC Q1 之间必须设置死区（否则容易导致1/ 2V 直接短路），因此 Q1 必须要等待一 DC 段时间（即死区时间）才能开通，因此在该死区时间内，电流iL 首先迅速给 Q3 的结电容充电，直