图1. 1多电平逆变电路拓扑

但这三种电路又有各自的缺点：二极管箝位型电路需要大量的箝位二极管；飞跨电容型电路需要大量的箝位电容，而且这两种电路还存在直流侧分压电容电压不均衡问题；对于第三种级联型电路而言，它不需要前二种电路所需的大量箝位二极管和箝位电容，易于封装；基于传统的两电平低压小容量全桥变换器的结构单元，结构简单，技术成熟，易于模块化；每个单元由一路直流电源单独供电，所以不存在电容电压不平衡问题，但这一点也是这种电路的缺点所在，因为产生多路的独立直流电源往往是困难的。文献综述

1.3  低频链逆变技术

传统的低频环节逆变器包括方波逆变器、阶梯波合成逆变器、脉宽调制逆变器等。整个逆变电源由逆变器、工频变压器和输入、输出滤波器组成，电路结构如图1.1所示。它们的共同特点具有一个变压器，该变压器具有实现电气隔离、调节电压变比的功能，其工作频率与输出电压频率相同，为工频变压器。但低频逆变技术存在着不可忽视的缺点：制造工频变压器的，材料多为铜和铁，因此变压器体积和重量都较大，造价也较高，不能满足人们对于现代开关电源在小型化、轻量化方面的要求；由于采用工频变压，因此效率较低，不能满足高效率、高功率密度的要求；变压器和滤波电感都会产生较大的音频噪声，与绿色生产的理念相悖。低频环节逆变电路结构

为克服以上缺点，可以采取提高逆变器的开关频率的方法。当逆变器的开关频率增加到20KHz以上时，输出滤波器的体积和重量可以大幅减小。但由于工频变压器的体积和重量只和输出电压的频率有关，而与逆变器的开关频率无关，因而提高逆变器的开关频率不能克服这一缺点。要减小变压器的体积和重量，必须采用高频环节逆变技术。

1．4  高频链逆变技术

为了克服传统逆变器的缺点，Mr. Espelage于1977年提出了高频环节技术的概念，大大减小了逆变电源的重量和体积，成为国内外研究的热点。该系统由一个并联逆变器和十二个晶闸管组成的周波变换器构成，具有简单的自适应换流、高频电气隔离、独立的有功能量和无功能量控制、固有的四象限工作能力等优点，如所示。受当时半导体器件的限制，谐振储能电路工作频率局限在2K~4KHz范围，未完全体现高频环节逆变技术的优越性。

高频环节可变逆变电路结构

用高频变压器替代传统低频环节逆变技术中的工频变压器，克服了低频环节逆变技术的缺点，显著提高了逆变器特性。因此，该技术引起了人们的极大研究兴趣。

按照功率传输方向，高频环节逆变技术可分为单向型（Unidirectional Power Flow Mode）和双向型（Bi-directional Power FIow Mode）两类；按照功率变换器类型，高频环节逆变技术可分为电压源（Voltage Mode或Buck Mode）和电流源（Current Mode或Buck-Bost Mode）两类。直流变换器型高频环节逆变技术，又可以分为平滑直流型、工频全波整流型两种。因此，高频环节逆变器的种类颇多，其类型划分也较复杂。本文着重研究基于Buck的多电平高频链逆变电路，即电压型多电平高频链逆变技术。

1．5  本文的主要研究内容源:自/优尔~·论,文'网·www.youerw.com/

本文主要研究基于Buck变换器的高频链多电平逆变器，主要的研究内容是：

（1）多电平逆变器的国内外的发展与现状；

（2）对基于Buck变换器的高频链多电平逆变器的拓扑结构、控制方式、工作原理和参数设计等进行分析；