在二极管钳位的NPC三电平逆变器（TLI）电路中，全控开关均采用IGBT模块），图2中还包含了4个钳位二极管（D）和两个与直流回路中点M相连的附加二极）。两个等值电容器（C）分别跨接于直流回路（与图1中的直流回路相同）的正极L中点M以及中点M、负极L之间。在理想情况下，两个电容器的分压（E）相等，并等于直流回路总电压U的一半。提出电网端采用自关断器件的变频器方案，并首先在德国电力机车牵引的单相变频器中得到了实际应用。随着和等电力电子器件的发展，对中压范围的多电平低干扰有源前端（AFE）的研究越来越受到人们的重视。
有源前端AFE由输入端逆变器连接而成。其工作原理可简述为：整流单元从电网汲取正弦波交流电压，经整流后输出直流电压，并通过中间回路电容器维持所要求的电压值。从结构和功能上看，AFE采用了IGBT功率元件来实现整流和逆变的功能，因为它位于电源进线侧，所以被称为前端。其有源的含义是：与传统的二极管或晶闸管整流技术相比，有源前端不再是被动地将交流电转变成直流电，而是具备了很多有源的控制功能（例如功率的控制）。它不仅能消除高次谐波，提高功率因数，而且不受电网波动的影响，因此具有很好的动态特性。
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