圖5 輸出相電壓和線電壓波形（濾波前）

圖6是閉環(huán)空載時(shí)逆變器輸出A相線電壓波形及頻譜分析,總諧波畸變率1.53％。圖7是閉環(huán)負(fù)載時(shí)逆變器輸出線電壓和線電流波形及頻譜分析，線電壓總諧波畸變率2.75％，系統(tǒng)輸出功率1.8kW。

(a) A相線電壓波形

(b) A相線電壓頻譜分析

圖6 空載實(shí)驗(yàn)波形及頻譜分析

(a) A相線電壓和線電流（1A/100mV）波形

(b) A相線電壓頻譜分析

圖7 阻性負(fù)載時(shí)實(shí)驗(yàn)波形及頻譜分析

從圖6和圖7的波形中我們可以看出，閉環(huán)正負(fù)波形不對(duì)稱，并且?guī)лd時(shí)的諧波畸變率要比空載時(shí)的高。這主要是由于閉環(huán)帶載運(yùn)行時(shí)，由于負(fù)載電流的增加，從中點(diǎn)流過(guò)的電流加大，逆變器不停地對(duì)直流側(cè)的兩個(gè)電容充放電，導(dǎo)致兩個(gè)電容上的電壓不平衡。實(shí)驗(yàn)中對(duì)中點(diǎn)電流并沒(méi)有進(jìn)行特別的控制，從而導(dǎo)致直流側(cè)兩個(gè)電容上的電壓不平衡，致使輸出電壓正負(fù)波形的不對(duì)稱。

6 結(jié)語(yǔ)

二極管鉗位型三電平逆變器通過(guò)自身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得輸出電平數(shù)增加，輸出波形更加逼近正弦，因而輸出波形具有更好的諧波頻譜。由于開(kāi)關(guān)器件所承受的電壓應(yīng)力減小，因此非常適合高壓大功率的應(yīng)用場(chǎng)合。在將來(lái)的研究中應(yīng)該注意以下兩個(gè)方面：

1）應(yīng)用于兩電平的控制策略完全可以在二極管鉗位型三相三電平逆變器中實(shí)現(xiàn)，因此現(xiàn)有的一些波形控制技術(shù)（如重復(fù)控制技術(shù)）也可以嘗試在三電平逆變器中實(shí)現(xiàn)。

2）在二極管鉗位型三電平逆變器中，直流側(cè)的兩個(gè)電容電壓不平衡是導(dǎo)致輸出波形質(zhì)量變差的原因之一。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)電壓反饋補(bǔ)償或通過(guò)滯環(huán)控制中點(diǎn)電位來(lái)解決。