多电平逆变器将DC信号转换成多电平阶梯波形。多电平逆变器的输出波形不是直接正负交替,而是多步交替。因为波形的平滑度与电压电平的数量成正比。因此,多电平逆变器将产生更平滑的波形。如前所述,较小步长的这一特性使其可用于实际应用。
多电平逆变器的优势
更好的电压波形:使用多电平逆变器,可以获得更好的电压波形。
开关频率对于PWM操作可以进一步降低。
使用低额定值设备的高电压:使用多电平逆变器,可以使用低压额定设备产生高交流电压。在传统逆变器的情况下,开关的数量少于MLI。因此,需要高额定值的开关,这种开关数量有限,而且非常昂贵。
MLI逆变器有许多开关,每个开关负责一个小电平的电压,并在一定程度上控制电流。而不是像传统的两电平逆变器那样控制巨大的电压电平。
减小过滤器尺寸因为多电平逆变器产生的波形接近所需的正弦波,所以谐波数量较少。滤波器尺寸与需要消除的谐波数量成反比。MLI的输出波具有较少数量的谐波。因此,较小的滤波器足以消除谐波。
更好的电源质量:多电平逆变器提供相对更好的电能质量。
低THD:随着输出波形变得更加平滑,总谐波失真会降低。MLI的输出波形接近纯正弦波,因此在这种情况下,THD降低。
低开关损耗:损耗与频率成正比。主要的开关损耗是由于电压和电流的重叠。根据P=VI,其中一个为零就不会有损失。电流和电压之间的反比关系表明,接通后,电流将开始增加,而电压将下降。
如果关闭开关,电压将增加,电流将减少。如果过渡时间最大,则电流和电压之间的干扰时间将最大。虽然逆变器需要以最大频率运行以获得更好的响应,但损耗量将是不可控的。在多电平逆变器的情况下,可以减少这些开关损耗。
通过低导通状态电压和关断状态漏电流降低损耗。
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