蔡钿，池波，张新民

(1. 中海油田服务股份有限公司，北京101149；2. 武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064)

0 引言

在大功率风机、水泵应用场合，应用高压变频器驱动具有显著的节能效果。鉴于电力电子器件本体耐电应力水平的局限，采用传统的三相桥（不借助器件串并联）很难实现高压大功率输出，当前电力电子学的一个研究方向就是利用不同形式的拓扑来实现高压大容量输出。级联型多电平拓扑是较为常见的一种拓扑结构。级联型多电平拓扑结构包括以下三种：1）同一种开关器件的同一形式的结构级联，如基于IGBT的2电平H桥级联；2）同一种开关器件的不同形式的结构级联，如基于IGBT的2电平及3电平级联；3）不同开关器件的不同形式的结构级联，如基于IGBT的2电平及基于IGCT的3电平级联，本文论述的混合级联型拓扑结构正是基于此类型。该拓扑结构将 IGBT高开关频率优良输出电压特性及IGCT高压大电流特性结合起来，能够用较少的功率器件产生优异的输出波形。

文献[1][2]中，针对两电平H桥采用了标准正弦波与载波层叠式三角波调制的方式，而三电平H桥采用了将两电平调制波与两电平输出波形的差作为调制波与载波层叠式三角波进行调制的方式，能够有效避免功率倒灌现象的发生[1]。文献[3]通过级联单元内部采用载波层叠法及单元间应用载波移相控制策略能有效解决了三电平H桥级联之间功率不平衡的问题。

本文针对IGCT器件应用特性，将单极性调制方法应用于混合级联型多电平变换器。……