（注：表中“0”表示开关状态为关，“1”表示开关状态为开） 该电路易于扩展，输出相同的电平所需器件最少，电路没有用到箝位电容和箝位二极管，

直流电源单独供电，没有均压问题，控制电路简单，效率高，适合大功率的场合。同时，该 电路不易实现四象限运行，需要大量直流源。

1。3。3 中高压变频器的拓扑结构

高压变频器根据是否存在直流环节可分有直流环节变频器（交-直-交变频器）和无直流 环节变频器（交-交变频器）两大类。其中有直流环节变频器按其拓扑结构又可分为高-低-高 式、高-低式、高-高式、三电平式、功率单元串联多电平式、器件串联两电平式等几种[12]。 1) 高-低-高式结构

该结构是先将高压电压通过降压变压器变成低压电压后再通过低压变频器，然后将低压 变频器所输出的低压电压经过升压变压器变成高压电压后输送到负载。利用低压变频器实现 高压的变频，原理简单，易于实现。但是使用了两台变压器，造成电能损耗增加，效率降低， 增加设备使所占空间增加。

2) 高-低式结构 该结构是将高电压经过降压变压器变成低电压后经过低压变频器后直接输送给负载。采

用这种结构减少了一台变压器，结构对于比高-低-高式要简单。但只适用于低压中小功率的 负载。

3) 高-高式结构 该结构是直接对高电压进行整流逆变输出的直接高压方式，不需要变压器，整流部分可

采用移相整流器或 PWM 整流器。受功率开关器件耐压的限制，当电压过高时，需要多个功 率开关器件串联，会使损耗增大，可靠性降低，维护较麻烦。

4) 器件串联两电平式结构

将功率器件直接串、并联使用，结构与低压变频器交-直-交结构基本相同，电网高电压 直接进入变频电源，经整流、滤波、逆变，实现高电压输出。这种结构不需要变压器，可以 利用低压滤波较成熟的技术来控制，效率较高。但串联的开关器件开关时间不同，需要动、 静态均压，还存在 du/dt，抗共模电压技术问题。

5) 三电平式结构 该结构采用箝位电路，系统输出电压多了一个电平，解决两个功率开关器件的串联问题，

输出相电压为三电平。该结构降低了器件的耐压要求，但输出电压并不能达到 6kv 的要求， 且输出波形有谐波。

6) 功率单元串联多电平式结构 该结构是采用多个低压功率单元的串联来实现高压的输出，功率单元为三相输入单相输

出。可以根据输出电压的大小，通过串联单元个数来满足输出要求，输入输出波形较好，输 出谐波少，能适应各种场合的负载。但所需的功率单元器件过多，导致装置较大，且不能实 现四象限运行。

1。3。4 级联变频器的工作原理

级联变频器是由多个功率单元级联而成的，每个功率单元都有一个隔离变压器供电。隔 离变压器将输入高压转变成低压，使各绕组之间互相隔绝，还可以实现移相多重化整流。每 个功率单元都是由变压器供电，然后交流电经过三相整流桥后变成直流电，最后再通过单相 逆变桥输出单相 PWM 波形，各 PWM 波叠加，输出部分不需要变压器即可实现高电压输出， 而且输出谐波少，不存在谐波干扰、输出 du/dt、共模电压等各种问题。