1. 研究目的与意义
随着电力电子拓扑结构的发展，为解决功率开关器件耐压与高压大功率应用之间的矛盾，在1980年IAS大会上，日本学者提出了多电平变换技术。该电路用两个串联的电容将直流母线电压分为三个电平，每个桥臂用四个开关管串联，用一对串联箝位二极管和内侧开关管并联，其中心抽头和第三电平连接，实现中点箝位，形成所谓中点箝位变换器(NPC-Neutral Point Clamped)。在这个电路中，主功率开关关断时，仅仅承受直流母线电压的一半，所以特别适合高压大功率应用场合。1983 年，Bhagwat 等人在此基础上，将三电平电路推广到任意 N 电平，对NPC 电路及其统一结构作了进一步的研究。
近年来，多电平换流器发展迅速，广泛应用于大功率电机驱动、电力系统无功补偿、高压直流输电等领域。现有多电平换流器的基本拓扑结构主要有二极管箝位型、飞跨电容型、级联型三种。由这三种拓扑结构还派生了很多结构，大体分为混合型多电平逆变器和通用型多电平逆变器。
多电平逆变器的发展自然而然的推动了其调制策略的发展。多电平PWM方法，受到了国内外学者的广泛关注。其中，载波相移SPWM原理由于原理简单，实现相对较容易，并且能有效降低电压应力，减少输出电压的谐波含量，对H桥级联型多电平逆变器的载波相移SPWM调制策略的实现进行研究具有一定的工程应用价值。
2. 课题关键问题和重难点
了解当今多电平逆变器的发展现状及各类型逆变器的拓扑结构，分析其优缺点。而后对H桥功率单元的工作机理以及H桥级联型多电平逆变器的拓扑结构和工作原理进行详细分析，得出其相较其他类型逆变器所具有的独特优点。
H桥级联型多电平逆变器调制策略的研究，载波移相SPWM调制和谐波分析，是此次多电平逆变器研究的核心问题之一。理解载波移相SPWM调制策略的基本原理，载波和调制波交点产生的PWM波决定了每个开关器件的开通和关断时间。改变载波比和调制度来得出不同的电压电平数和谐波含量，并分析三者之间的关系。
利用 MATLAB 仿真工具搭建单相及三相H桥级联七电平逆变器时，由于PWM模块需要输出12个或36个PWM波形给各个功率开关器件，其对应性要求极高，避免出现同桥臂上下两开关同时导通导致短路的情况。
3. 国内外研究现状（文献综述）
多电平变换技术的出现，旨在解决开关器件耐压问题与高压大功率驱动之间的矛盾，并且可以有效减小 dv/dt，降低输出电压的谐波含量[1]。在GTO、IGBT等大功率器件的不断发展之下，多电平变换器的研究和应用才有了迅猛的发展，不仅在电路拓扑结构、PWM 调制策略和软开关技术等方面得到了较大发展，而且应用领域也从最初的DC-AC变换，拓展到电力系统无功补偿和柔性交流输变电，再到近期的高压直流输电[2]。
多电平逆变器的 PWM 控制技术是多电平逆变器研究中一个相当关键的技术，因为它不仅决定多电平逆变器的实现与否，而且，对多电平逆变器的电压输出波形质量，系统损耗的减少与效率的提高都有直接的影响[3]。在过去的近二十年里，大量的多电平逆变器 PWM 控制方法被提出，包括阶梯波调制、载波移相SPWM技术等。
本文针对各种多电平逆变器，研究其工作原理与调制策略，比较得出较可行的拓扑结构和调制方法，并做出仿真模型。
4. 研究方案
研究目的：多电平逆变器输出电压谐波含量低，器件开关频率低，器件电压应力小，因此对多电平逆变器的研究在高压大功率变频驱动领域具有广阔的应用前景和应用价值。
研究方案：
1.绪论：
5. 工作计划
第 1周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料，并理解有关内容；
第 2周 翻译相关英文资料，了解课题相关内容；
第 3周 提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
