4.3.3. Багаторівневі інвертори з декількома рівнями напруги

джерела постійного струму і фіксуючими діодами

Збільшення кількості рівнів у кривій вихідної напруги інвертору досягається за рахунок використання джерела постійного струму з декількома рівнями напруги. Останнє може бути виконано з використанням послідовного з’єднання декількох джерел (рис.4.81,б,в) або з використанням ємнісного розподілювача напруги (рис.4.82). Слід відзначити, що використання ємнісного розподілювача напруги пов’язано з питанням балансування (вирівнювання) напруги на конденсаторах, особливо це проявляється для схем з парною кількістю рівнів.

Принцип багаторівневого формування напруги розглянемо з використанням спрощених схем одного плеча АІН, що подані на рис.4.81. Дворівневий АІН (рис.4.81,а) забезпечує в вихідній напрузі два рівня напруги по відношенню до виводуnджерела (0 іU). При додаванні ще одного рівня напруги джерела (рис.4.81,б) отримуємо трирівневий АІН (0,U, 2U) і так далі. Звичайно для схем з 3, 5, 7 рівнями в якості нульового розглядається середній вивід джерела і самі вони отримали назву –інвертор з фіксованою нульовою точкою.

Можливі два варіанти багаторівневих АІН (БАІН) з фіксуючими діодами:

- схеми з парною кількістю m рівнів напруги ДПС, вихідна напруга фази БАІН має одну полярність, кількість рівнів вихідної напруги фазиN=m, амплітуда першої гармоніки при синусоїдальній ШІМ , напруга ключа, кількість ключів, кількість фіксуючих діодів на фазу ;

- схеми з непарною кількістю рівнів напруги ДПС m (NPC – інвертори з фіксованою нульовою точкою). Вихідна напруга симетрична відносно нульової точки ДПС .