全桥级联型多电平逆变技术中,独立直流电源采用电压等级相同的电源,为增加输出波形电平数,往往要大量增加独立直流电源数量。为简化电路拓扑,同时结合 IGBT 与 GTO 等功率开关器件两者的优点(开关速度快的器件如 MOSFET、IGBT 电压容量较低,而电压容量高的器件如 GTO、IGCT 开关频率又较低),可采用独立直流电源电压不等的级联式多电平逆变技术。这种结构是传统功率单元级联型多电平逆变电路的推广,可用更少的单元得到更多的输出电平。
其电路拓扑如图2-14 所示,其中一个单元使用 IGBT、另一个单元使用 IGCT,IGCT 单元上的电压为 IGBT 单元的 2 倍。控制上,用基波开关 IGCT、以 PWM 方式调制 IGBT。比起功率单元级联型逆变电路,这种不对称混合级联型多电平电路的优点是:因 2 个单元预先给定电压不同,IGBT 单元与 IGCT 单元可通过控制各自功率器件的开断来相互协调,从而实现单相 7 电平输出,达到用更少单元得到更多电平的目的。
图2-14 不对称的混合级联型多电平变换器单相拓扑结构