中點(diǎn)鉗位三電平逆變器結(jié)構(gòu)通過特定的電路配置和控制策略，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能的高效轉(zhuǎn)換和精確控制。下面將深入探討中點(diǎn)鉗位三電平逆變器的特性及其優(yōu)點(diǎn)。

電壓等級(jí)與功率等級(jí)的提升

中點(diǎn)鉗位三電平逆變器的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是，在換流過程中，每個(gè)功率半導(dǎo)體器件所承受的電壓均為Ud/2。這意味著相比于傳統(tǒng)的二電平逆變器，NPC逆變器能夠在更高的電壓等級(jí)下運(yùn)行，同時(shí)保持功率半導(dǎo)體器件的安全運(yùn)行。這種特性不僅有助于提高逆變器的電壓等級(jí)和功率等級(jí)，而且在元器件的選擇方面也提供了更大的余地。工程師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，選擇更適合的功率半導(dǎo)體器件，以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的性能和成本效益。

諧波畸變率的降低

由于三電平NPC逆變器輸出線電壓、相電壓波形的階梯均多于傳統(tǒng)二電平逆變器，因此它擁有較低的諧波畸變率（Total Harmonic Distortion，THD）。諧波畸變率是衡量輸出波形質(zhì)量的重要指標(biāo)，低THD意味著輸出波形更接近正弦波，減少了對(duì)電網(wǎng)的污染，提高了電能的質(zhì)量。這對(duì)于需要高度純凈電能的應(yīng)用場(chǎng)景，如精密制造、醫(yī)療設(shè)備和數(shù)據(jù)中心等，具有非常重要的意義。

開關(guān)損耗的減小

在直流側(cè)電壓相同，相電流相同的工況下，三電平NPC逆變器的開關(guān)損耗約為傳統(tǒng)兩電平逆變器的1/2。較小的開關(guān)損耗允許適當(dāng)?shù)卦龃箝_關(guān)頻率，進(jìn)一步減小諧波。開關(guān)損耗的減小不僅提高了逆變器的效率，還降低了散熱要求，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，降低了成本。此外，較高的開關(guān)頻率還有助于減小無源濾波器的體積，提高系統(tǒng)的功率密度。