摘要

针对现有多电平逆变器在输出较多电平时存在成本过高的问题,提出了一种基于开关电容的单电源多电平逆变器拓扑。该拓扑由高压单元和低压单元级联而成,高压单元采用双电容正负周期交替充放电的结构,低压单元采用全桥式开关电容结构。通过载波层叠调制策略控制开关管的通断,实现了开关电容的三级式充电,进而对电源电压实现了5倍升压和2倍降压。对电容电压纹波进行分析,表明电容电压能够实现自平衡。与传统的开关电容拓扑相比,此处所提拓扑大大降低了元件数量,且具有更小的成本函数(CF)。通过仿真与实验验证了其可行性和优越性。