APC UPS电源中所应用到的直流电源采用PSCPWM控制的级联叠加式多电平逆变器的电路如图2 - 12所示。这是一种SPWM控制在直流电源上实现的二极管叠加式多电平逆变器。级联叠加的个数N可以等于任意正整数，一般实际应用时取iV=3〜5就可以了。在本例中N=3，这种逆变器不用设置死区。其主电路是由在直流电源上进行PSCP-WM控制的级联叠加电源电路，和后面的GTO 2H桥逆变电路两部分组合而成的。在PSCPWM直流电源级联叠加电路中，N个载波三角波的移相角^ =_。对于图1- 12所示的电路JV=3，故载波三角波的移相角a=¥ = 120°假定载波三角波的初相位角的移相角m=0°，则载波三角波^的初相位角的移相角a2=120°,ua的初相位角的移相角《3=240°。Md〜Mc3与一个共用的正弦调制波《SA进行比较，所产生的三个SPWM脉冲去控制叠加控制开关VT1〜VT3。用〜与KSA进行比较，在MsA>«d部分产生的脉冲去控制开关VT1，使直流电源E,的输出电压波形为t/dl;用&与Msa进行比较，在部分产生的脉冲去控制开关VT2,使拉的输出电压波形为用如与《SA进行比较，在《SA>«e3部分产生的脉冲去控制开 关VT3，使£：3的输出电压波形为U&。这样，三个独立直流电源E,=f：2=&的 输出电压{^〜Uaj通过叠加二极管VD1〜VD3叠加后的直流电压为1^=1^ +U^+U^,是一个类似于单相全桥整流器输出电压的三电平SPWM直流电压波 形，如图2-12所示。这里需要指明的一点是，二极管的叠加原理是利用叠加二极管VD1〜VD3的单向导电特性实现的，当二极管的正极电位比负极电位高时， 处于正偏置状态，二极管导通，反之二极管处于反偏置状态，二极管关断。通过对叠加开关VT1〜VT3的通断控制，就可以控制二极管的偏置状态，以实现直流电 源^〜£：3有选择的叠加。C/m经过由VT4 = VT7组成的GTO2H桥的同步逆变后，就可以得到交流7电平SPWM电压波形输出。此外，由图2 - 12中UaA的波 形可知，其过零点处的电压等于零，因此2H桥中的4个逆变开关是自然地工作在ZVS零电压软开关状态，故可以选用廉价的GTO作开关。为了减少开关损耗，叠加
图2 - 12所示逆变器的输出相电压UA的波形与 独立直流SPWM电源的级联叠加个数N有关