如今,高电压大功率的用电领域越来越离不开电力电子装置。多电平逆变器由于减少了器件的电压应力,减少输出电压的谐波含量,受到了较多的关注。而混合多电平逆变器的出现进一步减少了开关器件数目,增加了输出电平数,使得输出电压的谐波大为减小。　　 本文以三种传统逆变器拓扑为起点,引入混合多电平逆变器的概念,分析混合多电平逆变器在器件数目和输出电平数目这两方面的优势,提出一种高性价比的二极管箝位非对称5电平逆变器拓扑,同时分析常见的混合多电平逆变器运行时可能出现的电容电压不平衡及负载电流倒流现象。　　 针对传统多电平逆变器需要的开关器件数量多,输出的电压谐波大等问题,本文提出一种新型三相非对称混合多电平逆变器拓扑,它由两个功率单元级联而成,分别为二极管钳位非对称多电平逆变器和电压源串并联状态切换的H桥多电平逆变器,后者在传统H桥逆变器拓扑的基础上,增加3个开关器件,即可将H桥逆变器的直流侧电压出现串联和并联两种状态,使得新型H桥逆变器的输出增加到5电平。这种对传统H桥逆变器拓扑的创新,使得逆变器仅需13个开关器件即可输出25电平。在输出电平数相同的情况下,该逆变器拓扑能减少更多的器件数目,并可实现连续PWM调幅。　　 针对混合多电平逆变器开关器件承受电压应力不等的特点,采用混合调制策略,该策略使得逆变器大部分器件工作在低频状态,减少了开关损耗。本文详细分析了直流侧电源电压比为2:1的新型非对称混合多电平逆变器拓扑的调制过程,通过对逆变器输出电压和电流的数学分析,得出逆变器在运行时不存在电容电压不平衡和负载电流倒流现象。　　 本文通过MATLAB/SIMULINK平台搭建新型非对称混合多电平逆变器模型,对不同调制比时逆变器及各功率单元的输出波形进行仿真。在此基础上搭建了输出相同电平的NPC/H桥模型和级联H桥模型,采用混合移相调制和混合IPD调制,并在调制策略中注入了三次谐波分量。大量的仿真及对比结果验证了非对称混合多电平逆变器输出电压的波形质量高,电压利用率高,谐波分量低及混合IPD调制策略的正确性。