三电平工作原理 编辑

三电平是一种电力电子转换电路，在现代电力电子技术中被广泛应用于各种高性能功率电子系统，如变频空调、电动车、太阳能光伏发电等。三电平电路由两个电平逆变器组成，加上一个串联的直流电容，常常用于直流到交流的逆变器。下面我们来介绍一下三电平电路的工作原理。

三电平电路的工作原理

三电平电路由两个多电平逆变器和一个串联的直流电容组成，其基本结构如下图：

！[image](https:https://CDn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/3q0eedd3.png)

在电路中，Udc代表输入电压，Uout代表输出电压，C是串联的直流电容。S1~S4、S5~S8、D1~D4和D5~D8分别是两个电平逆变电路中的开关和二极管。

在三电平电路中，两个多电平逆变器交替开关，从而形成三种不同的输出电平，分别对应于高电平、中电平和低电平。这种方法能够大大降低开关转换过程中的噪声和损耗。具体来说，它的工作原理如下：

1. 电流向上调整

当电流向上调整时，S1和S5保持开启状态，而S2和S6保持关闭状态。此时，在电容C中形成一个高电平，如下图所示：

！[image](https:https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/uzmmcdmz.png)

在这种情况下，输出电压为Uout = 2Udc /3。在高电平上，所有开关都处于导通状态，使输出电压等于输入电压。

2. 电流向下调整

当电流向下调整时，S1和D5关闭，而S2和D5保持开启状态。在电容C中形成一个低电平，如下图所示：

！[image](https:https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/k4kbvzj4.png)

在这种情况下，输出电压为Uout = -2Udc /3。在低电平上，所有开关都处于导通状态，使输出电压等于输入电压的负值。

3. 电流平衡

当电流处于平衡状态时，S2和S6关闭，S1、S5、D1和D5开启。在电容C中形成一个中间电平，如下图所示：

！[image](https:https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/lz2m9c1j.png)

在这种情况下，输出电压为Uout = 0。在中间电平上，开关和二极管都处于导通状态，使输出电压等于零。

因此，通过这种方式，三电平电路能够在高电平、低电平和中间电平之间快速切换，使其输出电压更加稳定和可控。

总结

三电平电路是一种高性能的电力电子转换电路，具有输出电压更稳定和可控的优点。它由两个多电平逆变器和一个串联的直流电容组成，能够在高电平、低电平和中间电平之间快速切换。通过这种方式，三电平电路能够在多种高性能功率电子系统中被广泛应用。