三电平变换器由于具有开关管应力小，母线承受电压高，广泛应用于中压大功率场合，包括电动汽车大功率充电，无功补偿，机车中压牵引系统等。相比于两电平变换器，具有器件应力低，较小的di/dt和电流纹波，可以减小滤波器体积重量，功率密度高的优点。有源中点钳位(Active Neutral Point Clamped ,ANPC)三电平变换器作为一种三电平变换器，具备传统三电平变换器的优点，同时可以实现能量双向流动，相对于中点钳位(Neutral Point Clamped,NPC)三电平变换器具有更加灵活的开关动作方式，因此可以实现在大功率，高开关频率下的不同开关管之间的相对温度均衡。
　　中点电压波动问题是三电平变换器的固有问题，中点电压波动大，导致电容电压应力增大，器件的应力增大，同时会在交流侧引入交流电流谐波。同时在轻载下，不同的调制方式将导致不同大小的交流侧电流纹波，因此在轻载下，较大的电流纹波会恶化波形质量。本文将对上述问题进行分析，并提出相应的改进方法。
　　本文介绍了ANPC变换器的的工作原理，并对不同工作模态下的运行特性进行分析，同时对ANPC变换器的不同开关方式进行对比，并对不同的开关方式的开关管发热定性分析。
　　调制方式可以分为载波调制和空间矢量调制(SVPWM)，本文论述了载波调制和空间矢量调制的实现原理，并对载波调制及空间矢量调制及基于零序注入的断续调制策略的中点电压波动特性分析。同时分析不同调制方式下中点电压存在直流分量和三次谐波下中点电压对输入电流的影响，同时对不同调制方式下带不平衡负载能力分析。最后对SVPWM，DPWM1，SPWM三调制策略进行仿真对比，验证了分析的正确性。
　　针对中点电位波动问题，本文提出适用于大功率ANPC变换器的混合断续脉冲宽度调制策略(Hybrid DPWM)，采用空间矢量调制的实现方式，在每一个开关周期均有一相开关不动作，在全功率因数范围内，消除中点电位的低频波动，每个开关周期的开关动作次数为4-6次，因此在保证中点电位平衡的同时显著降低了开关损耗。由于采用空间矢量调制方式的方式具有算法复杂，提出基于载波实现的中点电位平衡算法，其实现过程可以得到简化。并对所提调制策略与传统的SVPWM，SPWM，DPWM1等调制策略进行仿真与实验的对比，证明本文所提调制策略在中点电位平衡方面的有效性。
　　在轻载条件下下，电流纹波大将恶化电流质量，此时开关损耗并不是主要因素，本文首先推导出纹波峰峰值的计算方法，对不同的调制方式下的纹波进行对比分析，其断续调制方式具有电流纹波大的特点，在相同的条件下，其电流纹波是SVPWM的两倍，因此根据载波调制和空间矢量调制的一致性提出在轻载下的载波调制策略，其可以实现在不提高载波频率的条件下减小电流纹波峰峰值。最后对所提的调制策略进行仿真，证明在轻载下本文所提调制策略在减小纹波方面的有效性。