低压MOS在多电平逆变器上的应用-REASUNOS瑞森半导体

一、前言多电平逆变器，是一种新型逆变器。常规逆变器，在单桥臂上采用单个开关器件。多电平逆变器在单桥臂上包含多个串联开关器件，能够精细地控制输出电压。将逆变输出的正弦波进行微分，微分数量越多，越接近正弦波。常见的多电平逆变器有三、五、七电平等。其功率开关元件工作在较低的频率上，使功率元件的开关损耗减小，产生的电磁干扰较小，逆变器效率更高。缺点是需要用到更多数量的功率开关元件，对驱动调制以及测试验证的技术要求更高。电平逆变器的应用推荐低压MOS系列，产品稳定，性能可靠，满足恶劣环境工况下使用
二、多电平逆变器工作原理桥式电路常见于普通二电平逆变器电路的一部分。通过上下两个桥臂组成，实际应用中根据应用场景不同，分为单相和三相。MOS管Q1和Q2位于电压源和地线之间，通过控制Q1和Q2的通断，由中点输出所需电压。（见图1）二电平逆变器工作波形如图所示，输出电压有两个电平，当Q1导通，Q2关断时为U（电压源电压），当Q1关断，Q2导通时为0（接地电压）。（见图2）二电平逆变器的拓扑线路
二电平逆变器每个桥臂中只有一个开关器件，而多电平逆变器每个桥臂中有多个开关器件串联而成。（见图3）工作周期分别为Q1和Q2导通，Q2和Q3导通，Q3和Q4导通。输出电压有三个电平，Q1和Q2导通时为U，Q2和Q3导通时为U/2，Q3和Q4导通时为0。（见图4）
多电平逆变器的拓扑线路
假如以上两个逆变器的电压源电压都是U时，理论上二电平逆变器的输出电压振幅是U，因为输出电压为U和0，每个器件上施加的电压也是U。而三电平逆变器的输出电压振幅是U/2，因为输出电压为U、U/2和0，那么施加到每个器件的电压也是U/2。因此，对于三电平逆变器，每个开关器件上施加的电压变为二电平逆变器的一半，可使用耐压减半的器件。三、选型推荐瑞森半导体低压MOS系列，突破性的FOM优化，覆盖更多的应用场景。极低导通电阻，低损耗，高雪崩耐量，高效率。产品稳定，性能可靠，满足恶劣环境工况下使用。多种封装，多种内阻，多种耐压，产品参数系列齐全，满足不同电压，不同功率的多电平逆变器使用要求。多电平逆变器MOS选型，产品参数系列齐全，满足各种应用要求