这里的n为每一相共有几对大功率元器件的个数，例如：四电平结构的每相共有3对大功率元器件，即在这里 n=3。从电路结构中我们知道在每一功率元器件通过的电压取决于电容上的电压Ck和Ck-1并由下式给出：
现在我们知道每一阻断大功率元器件上所承受的电压为V/n，并且导通的元器件的电压为0。这就证明了图（3）的四电平的输出电压波形，即：0，V/n，2·V/n，V。
平结构的换相控制要同时满足：
电容电压要恒定，即 
为了决定对每一对大功率元器件的控制类型，我们假定其最初的电压值Vck是由给出，并研究保持这些电压恒定的条件。
每一电容Ck都与功率元器件之间连接着，并取决于这对元器件开关的状态，在这个电容上的电流是+I，0，-I， 它能表达为：，这里的Sk和Sk+1是0或1（这将根据功率元器件开关的状态）。这个方程给出了下列电压Vck k＝1…n的稳定状态的稳定条件：
当电流I在一开关段为积分恒定时，则对电压Vck k＝1…n稳定状态的稳定条件可写为：
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