当要求变频器的输出电压比较高时，可采用五电平逆变器。图5-11a为二极管钳位式五毛平逆变器主电路，其工作原理与三电平逆变器相似，开关状态见表5-2，相、线电压波形如图5-12所示。
图5-11 五电平逆变器主电路
表5-2 二极管钳位式五电平逆变器开关状态
这种结构的优点是：在器件耐压相同的条件下，能输出更高的交流电压，适合制造更高电压等级的变频器。缺点是：用单个逆变器难以控制有功功率传递，存在电容电压均压问题。
图5-11b所示为一电容钳位式五电平电路结构图。这种电路采用的是利用跨接在串联开关器件之间的串联电容进行钳位的，工作原理与二极管钳位电路相似，其开关状态见表5-3，输出波形与图5-12相同。该电路在电压合成方面，对于相同的输出电压，可以有不同的选择，比二极管钳位式具有更大的灵活性。例如，对于输出3 Udc/4，可以有两种选择：Va1、Va2、Va3、Va′1开通，Va′4、Va4、Va′2、Va′3断开。这种开关组合的可选择性，为这种电路用于有功功率变换提供了可能性，但是对于高压大容量系统而言，在给变频器带来因电容体积庞大而占地面积大、成本高的缺点外，还会带来控制上的复杂性和器件开关频率高于基频的问题。
图5-12 五电平逆变器输出电压波形图
表5-3 电容钳位式五电平逆变器开关状态
二极管钳位和电容钳位的逆变器电路，都存在由于直流分压电容充放电不均衡造成的中点电压不平衡问题。巾点电压的增减取决于开关模式的选择、负载电流方向、脉冲持续时间及所选用的电容等。这一电压不平衡会引起输出电压的畸变，必须加以抑制。主要手段是根据中点电压的偏差，采用不同开关模式和持续时间的选择，以抑制巾点电压的偏差。
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