在五电平单相转换器中使用SiC降低开关电压应力

传统的多电平转换器 ( MLC ) 为设备提供了跟上先进技术所需的高性能和效率，但其复杂的系统和大量所需的电力电子开关和支持电路会导致额外的成本和庞大的系统。下面，我们看一下使用先进技术增强传统转换器类型的有效 MLC 修改。

MLC 是一种从低压组件生成高压波形的技术。它使用需要中等功率的设备，适用于使用高功率的应用。MLC 具有多种优势，例如改善输出波形、减少谐波和降低开关损耗。在需要大量功率和中低电压范围的区域中，它们是最佳选择。MLC 可用于工业中的 AC/AC 应用，以在稳压器中提供具有单位功率因数的正弦波输入电流，并保护计算机、医疗仪器和通信装置等敏感设备免受劣质电源的影响。DC/AC MLC 用于天然气、石油、采矿和海洋工业。在可再生能源低功耗应用中，MLC 是解决效率问题的有效解决方案。

MLC 具有三种类型的拓扑：飞跨电容器(FC)、中点钳位 (NPC) 和级联 H 桥。可以修改 NPC 型拓扑以产生称为 T 型拓扑的转换器。虽然这种拓扑结构降低了传导损耗（NPC 的一个缺点），但它仍然存在高开关损耗。随后，研究人员提出了一种五电平系统，只需修改三电平 T 型拓扑，即可最大限度地降低开关电压应力。它包含了 T 型的所有优点，即波形状和谐波减少。在进一步修改后，提出了一个专注于高开关损耗的系统：一个 T 型高效转换器，其中外部开关被 SiC MOSFET 取代。

图 1：三电平腿的五电平 T 型逆变器