三电平逆变器拓扑,I型和T型电路详解-KIA MOS管
三电平逆变器原理
三电平逆变器是通过控制开关器件输出三种电平（+Vdc/2、0、-Vdc/2）的电力电子装置，通过多电平输出减少谐波畸变并降低开关器件承受的电压应力。
三电平逆变器拓扑，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I型和T型电路
如图所示的两种三电平电路图，为了区分这两种电路，根据四个开关管在线路图中的的排列方式，前者称为I字型，后者称为T字型。
三电平电路与普通的半桥电路相比，因为具有了中点续流的能力，所以对改善输出纹波，降低损耗都有很好的效果。
三电平“I“字形电路示意图
三电平“T“字形电路示意图
两种电路分析
开关管耐压规格的比较：
从波形图中可以看出，理论上I字型电路开关管的最大电压为1Vbus；T字型电路Q1,Q4开关管的反向电压最大2Vbus。因此，看起来，从开关管耐压角度，I字型要优于T字型。
然而在实际上，对于I字型电路，当两个开关管的电压串联承受2倍bus电压时，由于元件本身的差异，两个开关管承受的的电压不可能完全相同，因此，为了保证开关管的安全工作，I字型电路中开关管也应按照承受2倍BUS电压去设计。
所以，从实际角度出发，在开关耐压的选择上，I字型电路并没有太大优势。
损耗的比较
这里的损耗主要是指，四个开关管，及二极管开关和导通损耗。
因为损耗与电流的流通路径密切相关，所以按照电流的流经路径，分成六种状态。
i.
正bus供电状态，
A, I字型电路中，电流由+BUS,经Q1,Q2供电。
其损耗包括Loss_Q1_turnon&turnoff Loss_Q1_On Loss_Q2_On
B, T字型电路中，电流由+BUS经Q1供电
其损耗包括Loss_Q1_turnon&turnoff Loss_Q1_On
比较：此状态下，通过波形图中可以看出Loss_Q1_turnon&turnoff相差不多，但I字型电路比T字型电路多一个Q2的导通损耗。
ii.
负bus供电状态
A, I字型电路中，电流方向由电感,经Q3,Q4至负bus。
其损耗包括Loss_Q4_turnon&turnoff Loss_Q3_On Loss_Q4_On
B, T字型电路中，电流方向由电感,经Q4至负bus
其损耗包括Loss_Q4_turnon&turnoff Loss_Q4_On
比较：此状态下，I字型电路比T字型电路多一个Q3的导通损耗。
iii.
正BUS续流状态
A, I字型电路中，电流方向由电感经Q1diode,Q2diode至正bus。
其损耗包括 Loss_Q1diode_turnon&turnoff&on
Loss_Q2diode__turnon&turnoff&on
B, T字型电路中，电流方向由电感经Q1diode至正bus。
其损耗包括 Loss_Q1diode_turnon&turnoff&on
比较：此状态下，I字型电路比T字型电路多一个Q2的导通损耗。
iv.
负bus续流状态
A, I字型电路中，电流方向由负bus经Q1diode,Q2diode至电感。
其损耗包括 Loss_Q3diode_turnon&turnoff&on
Loss_Q4diode__turnon&turnoff&on
B, T字型电路中，电流方向由负bus经Q1diode至电感。
其损耗包括 Loss_Q4diode_turnon&turnoff&on
比较：此状态下，一字型电路比T字型电路多一个Q3的导通损耗。
v.
中点续流iL>0状态
A，I字型电路中，电流由GND，经DI，Q2至电感。
其损耗包括Loss_DI Loss_Q2
B，T字型电路中，电流由GND，经Q2，Q3diode至电感。
其损耗包括Loss_Q2 Loss_Q3diode
比较：此状态下，两种电路损耗接近。
vi.
中点续流iL<0状态
A，I字型电路中，电流由电感，经Q3，D2至GND。
其损耗包括Loss_Q3 Loss_D2
B, T字型电路中，电流由电感，经Q3，Q2diode至GND。
其损耗包括Loss_Q2 Loss_Q3diode
比较：此状态下，两种电路损耗接近。
结论：通过以上比较可以看出，除了中点续流状态，其他状态下T型电路的损耗都优于I字型电路。
从拓扑结构图中，很容易可以看出T型电路要比I字型电路少两个Diode，这对于减少空间有好处。
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