圖1的電路結(jié)構(gòu)是二極管箝位三電平和H

橋電路的結(jié)合。為獲得單相九電平輸出，二極管箝位型多電平變換器每相需要16個功率器件、56個箝位二極管，三相只需要一個直流電源，但是箝位二極管數(shù)量較多，對其耐壓要求較高，提高了系統(tǒng)成本，并存在電容電壓平衡問題，這給控制和實際應(yīng)用帶來困難。常規(guī)兩電平級聯(lián)H橋多電平變換器為獲得九電平輸出需要同樣的功率器件，不需要箝位器件，但是三相共需要12路獨立直流電源，需要的獨立電源數(shù)量較多。圖1的電路結(jié)構(gòu)，以兩個二極管箝位三電平橋臂構(gòu)成五電平H橋，再以兩個五電平H橋?qū)崿F(xiàn)單相九電平輸出，需要的功率器件一樣，每相只需要8個箝位二極管，三相共需要6路獨立直流電源，大大減少了箝位二極管和獨立直流電源的數(shù)量，從而綜合了兩種多電平電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。
    圖1的拓撲結(jié)構(gòu)可以概括為多相永磁同步發(fā)電機+移相變壓器+12脈波整流器+三相二極管箝位級聯(lián)逆變器，其中功率單元的結(jié)構(gòu)為移相變壓器+12脈波整流器+二極管箝位五電平H橋逆變器。采用這樣的電路結(jié)構(gòu)方便進行模塊化設(shè)計，能夠在常用功率器件電壓等級的基礎(chǔ)上，進一步提高系統(tǒng)的功率等級和電壓等級，隨著多相永磁同步發(fā)電機應(yīng)用的不斷增加，可以方便地提供多路獨立直流電源，電壓等級的提高使輸出不用接變壓器即可并入更高一級的電網(wǎng)成為可能。
    使用移相變壓器和12脈波整流器構(gòu)成變流器的輸入環(huán)節(jié)，實現(xiàn)簡單，可靠性高，能夠在發(fā)電機側(cè)獲得接近正弦波的電流波形，提高電機側(cè)的功率因數(shù)，有效降低電機的損耗；二極管箝位五電平H橋單元構(gòu)成的功率單元，能夠和常規(guī)H橋一樣方便地進行級聯(lián)，二極管箝位電路中點與12脈波整流器中點連接，能夠有效保持每個功率單元中點電位的平衡，從而降低了控制的難度。輸出電壓電平數(shù)的增加，可以大大降低輸出THD和dv／dt，使逆變器功率器件的開關(guān)頻率進一步降低，從而減小開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)效率，同時減小輸出濾波電感的體積和重量，降低濾波器的成本。