三电平分析
三电平SVPWM算法研究及仿真
三电平SVPWM算法研究及仿真三电平SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种常见的电力电子转换技术，用于控制三相逆变器或变频器输出的电压波形。
本文将着重研究三电平SVPWM算法，并进行仿真评估。
首先，我们来介绍三电平SVPWM算法的原理。
它基于矢量控制（Vector Control）理论，通过在三相逆变器的输出电压空间矢量图上选择合适的电压矢量，以实现所需的输出电压。
1.获取输入信号：通过采样电网电压和电网电流，获取输入信号的相位和幅值。
2.电网电压矢量合成：将电网电压坐标变换到α-β坐标系，然后将三相电压矢量转换为α-β坐标系下的矢量。
3. 电机电流转换：通过坐标变换将α-β坐标系下的矢量转换为dq 坐标系下的矢量，其中d轴是电机电流的直流分量，q轴是电机电流的交流分量。
4. 电机电流控制：通过PI控制器对dq坐标系下的电机电流进行控制，以实现所需的电机电流。
5.电网电压生成：通过逆变器控制器生成电网输出电压的矢量。
6.SVM模块选择：根据电网电压矢量在α-β坐标系下的位置，选择合适的SVM模块进行控制。
7.输出PWM波形：根据选择的SVM模块，将PWM波形通过逆变器输出到电网上。
接下来，我们将进行三电平SVPWM的仿真评估。
仿真环境可以使用Matlab/Simulink或者PSCAD等软件。
首先，我们需要建立三电平逆变器的模型，包括电网电压、逆变器、电机等组成部分。
然后，编写三电平SVPWM算法的仿真程序。
在仿真程序中，通过输入电网电压和电机负载等参数，我们可以模拟电网电压和电机电流的变化情况。
然后，根据三电平SVPWM算法，计算逆变器输出的PWM波形，并将其作为输入给逆变器，从而实现对电网电压和电机电流的控制。
最后，通过仿真结果分析三电平SVPWM算法的性能，包括输出波形的失真程度、功率因数、谐波含量等。
并与传统的两电平SVPWM算法进行对比，评估其性能优势。
NPC三电平电路拓扑的分析及测试方法
NPC三电平电路拓扑的分析及测试方法NPC三电平拓扑：在NPC三电平拓扑结构中,每相的功率元器件总共有6个。
4个IGBT ：T1，T2，T3，T4以及2个钳位二极管Da，Db。
4个IGBT的开关状态组合可以组成不同的模态。
NPC三电平拓扑的模态分析：将T1，T2，T3，T4的状态分别用1和0表示，1表示开通，0表示关断，可以有以下组合(假定电流的流向向内)：从上表可以看出，NPC三电平电路的模态有5种。
其中包括稳定态C，6，3以及过渡态4和2。
NPC三电平拓扑的模态分析：在输出状态转化时，为了避免桥臂直通的风险，通常会嵌入一定的死区时间。
这就意味着在状态转换时存在过渡态：NPC三电平电路的换流过程分析：下面我们对每个模态进行逐个的分析。
1. 关于电流流向的假设：实际上，电流朝外流与电流朝内流是两种对偶的情形，只需要分析其中一种电流方向即可，另一种情况是一样的。
2. 在后面的分析中，我们假定电流朝内流。
C状态，各个开关IGBT的状态为1100，电流路径如右图所示。
D1，D2续流，电流并没有经过T1，T2。
在C向6转换的过程中，有一个死区状态，我们定义为4状态。
切换状态为：C->4 IGBT 从1100切换成0100。
在这个时刻，T1 关断，因为电流本来就没有经过T1，所以这个时刻电路内不发生任何换流行为，D1，D2仍然续流。
开关状态从4切换为6的过程，即IGBT的状态从0100切换成0110。
在这个时刻，T3 开通，发生以下换流行为：1. 因为T2一直是处于开通状态，所以a点电位总是等于AC的电位。
2. T3开通时，Db也会导通，形成如右图红色所示的换流回路以及蓝色所示负载电流。
3. 此时，b点的电位被迅速拉至0点，AC及a的电位也会被拉至0点，这意味着，D1被强迫关断，D1会发生反向恢复行为。
在这个换流过程中，反向恢复电流穿过了C1，D1，T2，T3，Db及这个回路中的杂散电感，这是大换流回路。
三电平逆变器和两电平逆变器输出线电压波形
【三电平逆变器和两电平逆变器输出线电压波形深度分析】一、引言三电平逆变器和两电平逆变器是现代电力系统中常见的电力电子设备，在电力调制和控制方面有着重要的应用。
本文将深入探讨三电平逆变器和两电平逆变器的输出线电压波形特点，从电压波形理论、功率电子器件原理、调制技术和控制策略等方面展开分析，旨在帮助读者全面理解这两种逆变器的工作原理和优劣势，以及在实际工程中的应用。
二、三电平逆变器和两电平逆变器的工作原理1. 两电平逆变器输出线电压波形在两电平逆变器中，输出线电压波形为方波波形，其特点是波纹较多，谐波含量较高，对输出负载和电网产生不利影响。
其输出电压幅值较大，谐波含量高，容易引起线路和负载损耗增加，不利于提高系统的功率因数和电网质量。
2. 三电平逆变器输出线电压波形而在三电平逆变器中，输出线电压波形为多电平波形，其特点是具有更低的谐波含量和较小的波动，使得输出线电压更接近正弦波形。
相比于两电平逆变器，三电平逆变器具有更高的输出品质，可以显著降低谐波含量，减小输出电压的波动，有效降低系统损耗，提高系统的工作效率和稳定性。
三、电压波形的深度评估1. 电压波形的理论意义从理论上讲，输出线电压波形的质量直接影响着逆变器系统的功率质量、谐波污染和电磁兼容性。
良好的输出线电压波形能够降低系统损耗，减小谐波产生，改善系统的功率因数，提高逆变器系统的工作效率和电网质量。
2. 电力电子器件的原理在输出线电压波形形成过程中，电力电子器件的开关特性和导通能力对波形质量起着至关重要的作用。
在两电平逆变器中，电力电子器件的开关频率高、导通压降大，容易产生较多的谐波成分；而在三电平逆变器中，多电平输出的工作模式可以有效减小电力电子器件的开关损耗，提高其工作效率。
3. 调制技术和控制策略输出线电压波形的质量还与逆变器的调制技术和控制策略密切相关。
在调制技术方面，两电平逆变器多采用较为简单的PWM调制方式，难以减小谐波含量；而三电平逆变器则通过多种调制方式和控制策略，实现多电平输出，可以有效降低谐波成分，优化输出线电压波形。
三电平逆变器的分析与控制
三电平逆变器的分析与控制薄保中 苏彦民西安交通大学 摘要:三电平逆变器在中压大功率场合应用很广泛。
由于中点电位波动等问题使三电平逆变器的控制较复杂。
文章分析了空间矢量对中点电位波动的影响,仿真结果说明采用空间电压矢量控制方法时,通过选择多余的小矢量来控制中点电位波动是一个有效的方法。
关键词:三电平逆变器 中点电位波动 控制方法Analysis and Control of Three-level InvertersBo Baozhong Su YanminAbstract:T hree-level inver ters have found w ide applications in mediu m-voltage h igh-pow er applications. Du e to neutral-point poten tial flu ctuation th e in verters are difficult to control.In the paper th e in fluence of s pace vectors on the neutral-point potential fluctuation is investigated.It is verified b y simulation r esu lts that selecting redu ndant sm all s pace vectors is an effective way of control n eutral-point potential fluctuation w hen usin g s pace vector PWM techniqu e.Keywords:th ree-level inverters neutral-point p otential flu ctuation control tech nique1 前言三电平逆变器1981年由A.Nabae等人率先提出[1],在牵引等领域采用GT O元件的中压变频器得到了广泛的应用。
i型三电平和t型三电平应力
i型三电平和T型三电平应力一、引言在电力电子技术中，三电平技术是一种常见的电压输出方法，广泛应用于各种逆变器和电机控制系统中。
其中，i型三电平和T型三电平是最常见的两种三电平拓扑结构。
这两种结构在应力分布、电压输出和电路复杂性等方面都有各自的特点。
本文将分别分析i型三电平和T型三电平的应力特性，并对其优缺点进行比较和总结。
二、i型三电平应力分析i型三电平（也称为二极管箝位型三电平）是一种使用箝位二极管的拓扑结构，可以将输出电压分为三种电平：正电压、零电压和负电压。
由于i型三电平使用二极管进行电压箝位，因此其电路较为简单，且能够承受较大的电压和电流应力。
在i型三电平结构中，主要的电压和电流应力发生在开关管和箝位二极管上。
由于箝位二极管的存在，i型三电平的开关管可以承受全电压，而不需要额外的箝位电容或电感。
因此，i型三电平具有较低的元件应力和较高的工作效率。
然而，由于i型三电平需要使用多个箝位二极管，其电路复杂性相对较高，且会产生较大的谐波分量。
三、T型三电平应力分析T型三电平（也称为电容箝位型三电平）是一种使用箝位电容的拓扑结构，可以将输出电压分为三种电平：正电压、零电压和负电压。
与i型三电平相比，T型三电平的结构更为简单，并且能够实现零电压开关（ZVS），从而降低开关损耗。
在T型三电平结构中，主要的电压应力发生在开关管和箝位电容上。
由于T 型三电平只需要一个箝位电容，其电路复杂性相对较低。
同时，由于T型三电平可以实现ZVS，其开关损耗较低，且能够在较高的开关频率下工作。
然而，T 型三电平的开关管需要承受全电压，因此需要使用较大的开关管和相应的驱动电路。
此外，T型三电平的输出电压谐波分量较大，需要进行相应的滤波处理。
四、比较与结论通过比较i型三电平和T型三电平的应力特性，可以得出以下结论：1.i型三电平的电路复杂性较高，但开关管的应力较小，适用于需要承受较大电流应力的场合。
而T型三电平的电路较为简单，但开关管的应力较大，适用于需要实现零电压开关的应用场景。
T型三电平换流过程分析
IGBT模块T型三电平拓扑换流过程分析及测试方法IGBT模块T字型-三电平电路拓扑和状态表：T字型-三电平电路拓扑1）拓扑中共有4只IGBT，4只二极管，还有电容组C1和C2；假设正负母线电压均等，都是Vdc。
2）将T1，T2，T3，T4的状态用1和0分别表示，1表示开通，0表示关断。
T字型-三电平电路状态表1）状态采用16进制表示；2）稳定模态有3种：C，6，3；3）死区状态有2种：4，2。
死区状态的切换用黄色部分表示。
状态循环和电流流向：在该拓扑中，IGBT的所有开关状态的切换是循环的过程。
在该拓扑中，电流的流向分为两种情况：朝内-蓝色箭头所示；朝外-红色箭头所示。
由于这两种情况是对偶关系，所以在以下的分析中，我们假定电流流向朝外（红色箭头）。
状态C-1100：状态C-1100-->状态4-0100：状态4-0100-->状态6-0110：状态6-0110-->状态2-0010：状态2-0010-->状态3-0011：状态3-0011-->状态2-0010：状态2-0010-->状态6-0110：状态6-0110-->状态4-0100：状态4-0100-->状态C-1100：小结：经过以上对三电平拓扑中每个切换过程的分析，可以得出如下结论：IGBT部分：1）电流朝外流时：T1(C-->4)，T2(6-->2)在关断时会有电压尖峰。
2）电流朝内流时：T3(6-->4)，T4(3-->2)在关断时会有电压尖峰。
3）T1~T4在关断时产生的电压尖峰，都是基于半个母线电压Vdc。
但是由于T1管和T4管的阻断电压高，所以T1管和T4管的关断电压应力风险相对较低；而T2管和T3管是低压管，所以T2管和T3管的关断电压应力相对较大，这点需要特别注意。
二极管部分：1）电流朝外流时：D3，D4有续流。
D3(4-->C)，D4(2-->6)反向恢复。
三电平PWM整流器几个关键问题的分析
ｔ ｅ－ ｖｌｖｌｇ ｐｃ ｅｔｒｐ ｌ ｉ ｈ ｍ ｄ ｌｉｎ Ｓ Ｐ ｈ ｅｌ ｅ ｏａｅ ｓａｅ ｖｃ ｕｓ ｗｄ ｏｕ￣ ｏ （ Ｖ ＷＭ）ｔｃｎｑ ｅ ｓｍ ｅ ｉ ｄａ ａ ｓ ｓｇｔａｏｔｔｅ ｒ ｅ ｔ ｏ ｅ ｔ ｅｈ ｉｕ ，ｏ ｅｄｔ ｌ ｎｌ ｉ ｉ ｏ ｂ ｕ ａｅ ｙｓ ｈ
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ｄ ｔｒ ｉ ｅ ｐａ ａ ｅｅ ｓ ｏ ｈｅ ｅ ｌｔｒ ａ ｅ ｐｒｖ ｄ， ｎ ｔ ｉ ｂ ｓｓ， ｓｎ ｅ ｅｍ ｎｅ ｔ ｒ ｍ ｔｒ ｆ ｔ ｒｇ ａ ｏ ｒ ｏ ｅ ｏ ｈ ｓ ａ ｉ ｕ ｉｇ ＴＭ Ｓ３ ０Ｆ ｈ ｕ ２ ２８１ ＤＳＰ Ｓ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｅ ｐｂ ｓ ｄ， ２ ａ ｈ ｉ ｈｉ ａ ｅ ｐ ｏｏｙｐ ｅ ｅｏ ｒ ｔｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔ ｓ ｃ ｍ ｐｅ ｅ ａ ｂ ａｎ ａ ｓ ｔｓａ ｔｒ ｅ ｕ ｔ． ｎ ｉ ｏ ｌｔ ｄ， ｎｄ ｏ ｔ ｉ ａ ｉｆ ｃｏ ｙ ｒ ｓ ｌｓ
NPC三电平电路拓扑的分析及测试方法
NPC三电平电路拓扑的分析及测试方法NPC（Neutral Point Clamped）三电平电路是一种常用的多电平变换器拓扑结构，在工业应用中具有较高的实用价值。
本文将对NPC三电平电路的拓扑及其分析方法进行详细阐述，并介绍相应的测试方法。
1.NPC三电平电路拓扑结构NPC三电平电路由两个单臂全桥逆变器和一个中间电路组成。
每个单臂全桥逆变器由两个IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）和两个反并联的二极管组成，共同接驳在直流侧和中间直流电压上。
中间电路由一个电感和一个电容组成。
2.NPC三电平电路分析2.1开关状态分析2.2电流分析通过分析开关状态，可以确定电流的流向和路径，进一步计算电流的大小。
根据电流大小，设计合适的电感和电容参数，并确保电流的正常流通。
2.3功率分析根据电流和电压的计算结果，可以得到功率的分布情况。
通过分析功率分布，可以确定电路的损耗情况，并优化电路的工作效率。
3.NPC三电平电路测试方法3.1输入电流电压测试通过测试输入电流和电压的波形，可以了解电路的输入特性和电力质量。
测试方法可以采用示波器和电压电流传感器，并结合数据采集卡进行数据记录和分析。
3.2输出电压波形测试通过测试输出电压的波形，可以评估电路的输出质量和稳定性。
测试方法同样可以采用示波器进行测试，并结合数据采集卡进行数据记录和分析。
3.3效率测试通过测试输入功率和输出功率，可以计算电路的效率。
测试方法可以采用功率分析仪进行测试，并结合数据采集卡进行数据记录和分析。
3.4温度测试通过测试IGBT和二极管的温度，可以了解电路的热稳定性。
测试方法可以采用温度传感器进行测试，并结合数据采集卡进行数据记录和分析。
4.结论本文详细介绍了NPC三电平电路的拓扑结构及其分析方法，并提供了相应的测试方法。
通过电路的开关状态分析、电流分析和功率分析，可以了解电路的工作情况；通过输入输出电流电压测试、输出电压波形测试、效率测试和温度测试，可以评估电路的性能和稳定性。
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电力电子系统仿真报告题目三电平H桥级联型逆变器专业班级学生指导教师2016年3月10日三电平H桥级联型逆变器一、摘要级联型多电平变频器输出电压谐波含量小，易于实现模块化，适用于高压大功率场合。
本文主要针对三电平H桥级联型逆变器的拓扑结构和控制方式的相关问题进行分析与研究。
级联个数不同，对控制方法也有不同的要求。
提出了基于载波层叠调制和载波移相调制的混合载波调制方法，三电平桥臂内采用反相层叠载波调制，级联单元间及桥臂间均采用载波移相调制。
本文根据级联个数的奇偶性，在级联单元间分别采用不同的载波移相控制方法，并通过PSIM软件仿真验证了这种采取不同控制方法的正确性，同时也对输出电压的谐波进行了分析。
二、选择PSIM仿真软件PSIM是趋向于电力电子领域以及电机控制领域的仿真应用软件。
PSIM是由SIMCAD 和SIMVIEM两个软件来组成的。
它具有仿真高速、用户界面友好、波形解析等功能，为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等有效提供强有力的仿真环境。
PSIM还提供了一个强有力的对功率电子学、模拟及数字控制、磁以及电机驱动系统进行研究的仿真环境，需要用户确定的参数极少，仿真速度快，界面友好。
与基于SPICE的仿真软件不同，PSIM并不是为一般的电子电路仿真而设计的，而是针对性很强的一种仿真软件。
与SPICE相比，它具有更快的仿真速度和更强的收敛性。
PSIM几乎不会出现仿真不收敛的情况。
根据其用户界面直观、易于使用，用PSIM直观、简单的操作界面可迅速搭建电路图，PSIM相比其它仿真软件的最重要的特点是仿真速度快，可仿真任意大小的电力变换电路和控制回路等这些特点。
根据本文的要求以及仿真软件的特点，要想达到预期的仿真效果，我就选择用PSIM进行仿真来实现其仿真结果。
三、选择所需的仿真步长我们知道仿真时的时间概念与真实的时间并不一样，它只是计算机在仿真中对时间的一种表示，比如10秒的仿真时间，如果采样步长定为0.1，则需要执行100步，若把步长减小，则采样点数增加，那么实际的执行时间就会增加。
一般仿真开始时间设为0，而结束时间视不同的因素而选择。
总的说来，执行一次仿真要耗费的时间依赖于很多因素，包括模型的复杂程度、解法器及其步长的选择、计算机时钟的速度等等。
在选择步长时我们主要考虑其仿真的速度和仿真的精度。
若步长选择的很大则采样点数会减小，所以完成仿真的速度会很快，而仿真结果的精度就会降低。
相反若选择的步长较小则采样点数增加，所以仿真速度就会降低而仿真结果的精度就会提高。
综合建立模拟的复杂程度以及所需要的仿真结果，并且兼顾仿真的速度和精度，在传统全桥逆变电路与单元H桥逆变电路我选择的步长为1E-006，在后面比较复杂的仿真电路模型中考虑其仿真时间我选择的步长为5u。
四、三电平的控制及PWM控制1、三电平的控制图1为三电平逆变器功率单元的拓扑结构。
图1 三电平逆变器功率单元的拓扑结构由图1可知，每相桥臂都需要4个主开关器件、4个续流二极管、2个箝位二极管。
以a相为例，如图2所示，开关管Sa1、Sa2同时导通时，Sa3、Sa4同时关断。
若电流从逆变电路流向负载，即从p点经过Sa1、Sa2到达输出端a，忽略开关器件的正向导通压降，输出端a的电位等同于p的电位，即E/2；若电流从负载流向逆变电路，这时电流从a分别经过Sa1、Sa2所对应的续流二极管Da1、Da2，流进p点，这时输出端a的电位仍然等同于p的电位。
图2 三电平逆变器拓扑a相电路开关管Sa2、Sa3同时导通时，Sa1、Sa4同时关断。
开关管Sa3、Sa4同时导通时，Sa1、Sa2同时关断。
主开关器件的开关状态与输出电平的对应关系如下表1所示：由表1可知：主开关器件Sa1、Sa4不能同时导通，且Sa1和Sa3、Sa1和Sa4的工作状态恰好相反，即工作在互补状态。
平均每个主开关管所承受的正向阻断电压为E/2。
2、实现三电平逆变器仿真的PWM控制PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
根据冲量等效原理，可以用相同数量的等幅值而不等宽的矩形脉冲代替正弦波，矩形脉冲和相应的正弦部分面积相等，即得到图3（b）所示的PWM波形。
目前，PWM控制方法主要分为3类：载波调制法、空间矢量调制法和特定谐波削去法。
载波调制法分为载波移相法、载波层叠法、开关频率优化PWM法。
本文所用的是载波调制法的载波移相法。
图3 正弦波与PWM波等效原理本文三电平H桥级联型逆变器采用的是载波脉宽调制(SPWM)技术。
以单相三电平单元为例，左桥臂的三角载波初相位为α，右桥臂的三角载波的初相位为 α+180°，即左、右桥臂的载波的初相位相差 180°。
同时，左桥臂采用正弦波sin s s s u U t ω+=作为调制波，右桥臂则采用sin s s s u U t ω-=作为调制波，亦即左、右桥臂的正弦调制波相位刚好相反。
五、单相传统的全桥逆变电路和单相三电平逆变电路（5种情况）以及三相三电平逆变电路（2种情况）的输出波形和仿真技巧1、传统的全桥逆变电路在PSIM 中搭建传统的全桥逆变仿真模型，直流电源E=1000V ，负载采用阻感负载。
仿真得到的输出电压波形如图4（a ）所示，从输出电压的FFT 分析如下图（b ）可得出其谐波为k 次谐波（k 取1、3、5…），谐波很大，但逐渐减小。
（a ）输出电压(b) FFT 分析图4 传统的全桥逆变输出2、3H 桥级联逆变电路1）奇数个3H 桥级联在PSIM 中搭建的单个3H 桥逆变器的仿真模型，直流电源E=1000V ，调制波频率f m =50Hz ，三角载波频率f c =510Hz 。
考虑到当调制比m 取值比较小时可能出现电平缺失，为了避免这种情况调制比所取m=0.9。
负载采用阻感负载。
如果在单相电路中有N个3H桥的串联级联，各个3H桥都采用相同的直流电源电压。
它们的反相层叠三角载波初相位应依次超前2π/N，第一个3H 桥的三角载波初相位为0°，第二个3H桥的三角载波初相位为2π/N，第三个3H桥的三角载波初相位为2×2π/N，⋯，第N个3H桥的三角载波初相位为(N-1)×2π/N。
对于调制波，每个3H桥都用相同的正弦波电压+u s、-u s作为调制波，这样在每相电路中每个3H桥得到的输出电压应具有相同的基波电压。
单个H 桥输出电压为五电平。
由于单元本身采用了倍频调制技术，所以单元输出等效载波频率变为原载波频率的2倍。
从输出电压的傅里叶分析，可以看出谐波主要分布在2k(k为自然数)倍载波频率附近。
相对于传统的全桥逆变输出波形更接近正弦波，且谐波减少很多。
（a）输出电压(b) FFT分析图5 单元H 桥5电平输出将三个功率单元组成三相逆变电路进行仿真，调制比仍取m=0.9，得到的线电压为九电平，如下图6所示。
其谐波分析与上图5的相电压的相比，三的倍数次谐波都被抵消了。
（a）输出电压(b) FFT分析图6 三相H桥级联9电平逆变输出当三个3H桥串联组成单相逆变器，N=3，则第二个3H桥的三角载波超前第一个120°，第三个3H桥的三角载波超前第二个120°，而调制波都使用+u s、-u s。
仿真得到的串联输出总电压如下图7（a）所示，输出电压从+3000～-3000V，每500V为一个台阶，总共有4N+l=13个电平，其波形更接近正弦波。
从其傅里叶分析波形如图7（b）可以看出，谐波主要分布在6k(k为自然数)倍载波频率附近，存在的谐波幅值很小。
（a）输出电压(b) FFT分析图7 三个H桥级联13电平输出对于五个3H桥级联组成的逆变器，由于N=5，所以第二个3H桥的三角载波超前第一个72°，第三个3H桥的三角载波超前第二个72°，第四个3H 桥的三角载波超前第三个72°，第五个3H桥的三角载波超前第四个72°，而调制波依然都使用+u s、-u s。
仿真得到的五个3H桥串联输出总电压如下图（a）所示。
对其进行傅里叶分析如下图（b）所示，可以看出，谐波主要分布在10k(k 为自然数)倍载波频率附近，谐波幅值较之三个单元串联时更小。
（a）级联输出总电压(b) FFT分析图8 五个H桥级联21电平输出以此类推，N取7，9，1l，…并进行仿真，得到的输出电压电平数为4N+1，随着串联个数的增加，输出电压谐波幅值越来越小，波形越接近正弦波。
2）偶数个3H桥级联当两个3H桥级联时，如果单元间采用上述载波移相方法，即第二个3H桥的三角载波超前第一个180°。
经过分析易知，这样得到的上下两个单元的输出电压一样，级联后输出总电压只是幅值增倍，依然为五电平，而不是理想的九电平。
但是采用第二个3H 桥的三角载波滞后第一个90°的控制方法就可以得到理想的九电平。
也就是说，对于偶数个3H桥级联时，功率单元间载波移相角应该为π/N。
下面将在PSIM软件中进行仿真验证。
当两个3H桥级联时，功率单元内的控制方式不变，只是让第二个3H桥的三角载波滞后第一个90°，仿真得到的单元输出电压和串联输出总电压如图9所示。
单个单元输出为五电平，总的输出电压为理想的九电平。
(a) 单元输出电压(b) 单元输出电压的FFT分析(c) 级联输出总电压(d) 总电压的FFT分析图9 两个H桥级联输出电压及FFT分析波形从上图输出电压的傅里叶分析波形图中可以看出，单元输出电压谐波主要分布在2k(k为自然数)倍载波频率附近，而串联输出总电压谐波则主要分布在4k 倍载波频率附近，谐波明显比传统波形的输出谐波小很多。
对于四个3H桥串联级联组成的逆变器，由于N=4，所以让第二个3H桥的三角载波滞后第一个45°，第三个3H桥的三角载波滞后第二个45°，第四个3H桥的三角载波滞后第三个45°，其他控制不变。
仿真得到的输出总电压为4N+l=17个电平，如图10所示。
并对其进行FFT分析，可以看出，谐波主要集中在8k(k为自然数)倍载波频率附近，与两个单元串联相比幅值更小。
(a) 级联输出总电压（b）FFT分析图10 四个H桥级联17电平输出同样地，N取6、8、10并进行仿真，得到的输出电压电平数为4N+1，随着串联个数的增加，输出电压也越接近正弦波。
以上仿真均是基于调制波频率f m=50Hz，载波频率f c=510Hz，现总结见下表。
表2 3H桥级联个数不同时的对比分析3、三相H桥级联逆变电路输出波形对于三相3H桥级联逆变器的控制，只要将另外两相的调制波+u s、-us分别滞后120°和240°，其他不变。
下面是以1个3H桥级联作为一相组成的三相逆变电路输出波形和2个3H桥级联作为一相组成的三相逆变电路输出的波形。