逆变器概述:
逆变器（inverter）是把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。应急电源，一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
三电平发展趋势：
近几年来,多电平逆变器成为人们研究的热点课题.三电平逆变器是多电平逆变器中最简单又最实用的一种电路.三电平逆变器与传统的两电平逆变器相比较,主要优点是:器件具有2倍的正向阻断电压能力,并能减少谐波和降低开关频率,从而使系统损耗减小,使低压开关器件可以应用更广泛。
三电平逆变器拓扑：
（1）
（2）
（3）
三电平逆变器基本原理
日本学者南波江章（A.Kira Nabae）教授等人对Holtz提出的电路进行了改进与发展，于1980年在IEEE工业应用学会（IAS）年会上提出了二极管箝位式三电平逆变器主电路的结构，从此开创了多电平逆变器的研发新阶段。该拓扑为在两个电力电子开关器件串联的基础上，中性点加一对箝位二极管的三电平逆变器，又称为中性点箝位型（Neutral Point Clamped，简称NPC）三电平逆变器，所示即为三相三电平NPC逆变器拓扑结构，由两个直流分压电容C1=C2、三相逆变电路组成。负载为三相感应电机。电容不仅有滤波的作用，还起电压支撑的作用。每相电路的上、下桥臂均由两个开关器件串联构成，两个器件都反并联了二极管（图中为IGBT）。两个串联器件的中点通过箝位二极管和直流侧电容的中点相连接。
以A相逆变电路为例，分析二极管箝位型三电平电压型逆变器的工作原理。
A相逆变电路如图2.2所示。由两个直流母线分压电容C1、C2、四个主开关器件V11、V12、V41、V42，四个续流二极管VD11、VD12、VD41、VD42，两个箝位二极管VD1、VD4组成。直流母线电压被两个串联大电容C1和C2分割成三个等级。两个电容的中间点m被定义为中性点。以中性点m为参考点，当V11、V12同时导通，V41、V42同时关断时，uAm=+Ud/2；当V12、V41同时导通，V11、V42同时关断时，uAm=0；当V41、V42同时导通，V11、V12同时关断时，uAm=-Ud/2；
可见，A相输出电压uAm具有三种状态：+Ud/2、0、-Ud/2，分别定义为P、0、N。
对于三相电路而言，共有3^3＝27种状态。对应着空间矢量控制的27个矢量状态，相比于两电平逆变器的2^3＝8个状态来说，显然三电平提供的矢量状态丰富多了，选择的范围更大，更易获得好的控制性能。经过分析不难发现，由于箝位二极管的作用，每个主功率开关器件承受的电压是单个直流电容两端的电压，即直流侧电压的一半Ud/2，相对于传统两电平逆变器来说，主开关器件的耐压可降低一半。表2.1列出了A相逆变电路稳态工作模式下输出电平与开关状态的关系，可以看出，主开关器件V11、V42不能同时导通，V11和V41工作在开关互补状态，V12和V42工作在开关互补状态。也就是说，
在每一相的4个主开关器件中，真正决定逆变器输出的开关逻辑仅有两个（A相中为V11，V12），另外两个开关逻辑可以由上两个逻辑求反得出。
图：二极管箝位式三电平单桥臂电路
输出电平V11 V12 V41 V42
Ud/2 on on off off
0 off on on off
-Ud/2 off off on on
表2.1逆变器输出电平与开关状态的关系（A相）
由表2.1还可以看出，每相桥臂中间的两个功率开关管导通时间最长，则开关
管发热也多一些，因此实际系统的散热设计应以这两个功率开关管为准。
需要指出的是，输出电平并不完全取决于开关状态，还和负载电流方向有关。以图2.2所示A相电流iA为例，iA>0，即电流从逆变电路流向负载，要使输出端A对中性点m的电平为+Ud/2，则开关管V11和V12需同时导通，V41和V42同时关断，开关管V11和V12导通则必须有驱动信号。iA<0时，即电流从负载流向逆变电路，输出端A 对中性点m的电平仍为+Ud/2，此时电流从端点A分别经过与开关器件反并联的续流二极管VD11和VD12流进P点，开关管V11和V12即使有驱动信号，却不能导通。处于一种准备导通状态，只要负载电流反向，便自动进入导通状态。同理，要使输出端A对中性点m的电平为-Ud/2，即N电平，则开关管V41和V42需同时施加驱动信号，V11和V12无驱动信号自然关断，iA>0时，V41和V42虽有驱动信号却不能导通，此时电流从端点N分别经过与开关器件反并联的续流二极管VD42和VD41流进A点，一旦负载电流反向，即iA<0，V41和V42马上进入开通状态。当输出端A对中性点m的电平为0，即0电平，则开关管V12和V41需同时施加驱动信号，V11和V42无驱动信号自然关断，iA>0时，此时电流从中性点m经箝位二极管VD1和开关管V12到达输出端A，即V12导通、V41关断；iA<0 时，此时电流从输出端A经开关管V41和箝位二极管VD2到达中性点m，即V12关断、V41导通。也就是说，在任意时刻只有一个开关管导通，另一个处于准备导通状态。
拓扑：
1、三电平中性点箝位式逆变器：
2电容箝位型三电平逆变器
输入与输出：