C链路电容器50,W及DC电压46施加到DC链路电容器52。在某 些实施例中，DC电压42可W是正电压，而DC电压46可W是负电压，其中DC电压44是具 有电压42与46之间的值的中间电压。该些电压42-46交替禪合到正AC结点54和负AC 结点56,其交替施加到AC结点58。DC-AC转换部分40还包括功率开关60、62、64、66、68和 70,其统称为开关60-70。在一些实施例中，功率开关60-70的一个或多个可W是绝缘栅双 极晶体管（IGBT)、场效应晶体管师T)或者适合于转换DC电压42-46、正AC结点54、负AC 结点56和/或AC结点58之间的交替连接的其他晶体管类型。在某些实施例中，功率开关 60-70的一个或多个可W是适当的晶间管，例如口极关断晶间管（GTO)或集成口极换向晶 间管（IGCT)。DC-AC转换部分40包括谢位二极管72、74、76、78、80和82,其统称为二极管 72-82,各并联连接到相应功率开关60-70,W充当谢位二极管。换言之，二极管72-82可降 低/消除切换功率开关60-70的一个或多个时的突然电压尖峰。DC电压42-46可作为DC 结点84、86、88和90 (其统称为DC结点84-90)之间的差来测量。
[00巧]在AC信号的负部分期间，开关66和70被激活接通（例如切换接通），由此将AC结点58禪合到DC结点84,该允许电流流经电流通路92和94。当开关70被切换关断W及 开关76被激活时，AC结点58在AC信号的负部分期间禪合到结点86。电流从电流通路94 沿电流通路96换向。在AC信号的正部分期间，通过将开关68和62切换成接通W及将开 关70切换成关断，开关可用来经过电流通路98路由。开关的该种切换沿电流通路100的 方向使AC输出58处的电流反向。
[0036] 在一些实施例中，当开关68和62接通时，开关64可停用。在该类实施例中，当激 活开关68和62时，二极管82和开关70阻塞DC结点88和84之间的电压差（例如DC电 压46加上DC电压44)。在其他实施例中，当开关68和62接通时，开关64可保持接通。在 该类实施例中，二极管82和开关70仅阻塞DC电压44。通过减少被阻塞电压量，可使用较 低电压开关，该常常允许增加的电流，使得功率转换器40能够W较高额定伏安来构建。
[0037]当AC信号从正信号切换到负信号时，可部署类似换向策略。例如，在第一负电压， 可通过接通开关60和68,来使用电流通路98和102。随后，在较低正电压，可通过激活开 关W使电流流经二极管74和开关68,来使用电流通路102和98。在从电流通路102和98 切换到负电压时，经过开关70和二极管76,开关62可保持接通，W将开关68和二极管80 所阻塞的电压限制到DC电压44,因而允许较低电压开关的使用被用于开关68,而不是在开 关68阻塞DC电压42和44的组合时原本可能的情况。
[0038] 此外，当电流流经电流通路96或100时，电流可流经二极管（例如二极管76或 78)或者开关（例如开关64、62)。虽然在普通情况下，将开关切换成接通或关断可能不影 响电流，但是通过使电流经过二极管，可减少相同极性开关和二极管的阻塞的故障的结果。 例如，如果电流通路100被使用并且经过二极管74,则可降低阻塞电压的开关60和二极管 72的故障结果。
[0039] 图4示出功率转换器12的DC-AC转换部分110,其包括能够产生具有五级分辨率 的AC信号的五级单相配置。DC-AC转换部分110禪合到五个电压结点118、120、122、124和 126,其统称为电压结点118-126。各电压结点携带DC电压，W及该些电压的差施加到相应 DC链路电容器127。在某些实施例中，电压结点118和120可具有正电压，而电压结点124 和126可具有负电压。电压结点122可具有电压结点120与124之间的电压。在一些实施 例中，电压结点122处的电压可W是中性电压（例如0V)。在其他实施例中，电压结点122 处的电压可W是中性与电压结点120处的电压之间的正电压。在某些实施例中，电压结点 122处的电压可W是具有中性与电压结点124处的电压之间的电压的负电压。
[0040]DC-AC转换部分 110 还包括功率开关 128、130、132、134、136、138、140 和 142,其统 称为开关128-142。在一些实施例中，功率开关128-142的一个或多个可W是绝缘栅双极晶 体管（IGBT)、场效应晶体管（FET)或者适合于转换电压结点118-126之间的交替连接的其 他晶体管类型。在某些实施例中，功率开关128-142的一个或多个可W是适当的晶间管，例 如口极关断晶间管（GT0)或集成口极换向晶间管（IGCT)。DC-AC转换部分110还可包括谢 位二极管144、146、148、150、152、154、156和158,其统称为二极管144-158,其与相应功率 开关128-142并联W充当谢位二极管。换言之，二极管128-142可降低/消除切换功率开 关128-142的一个或多个时的突然电压尖峰。最后，使用开关128-142和二极管144-158， 电压结点交替禪合到AC输出160。
[00川在某些实施例中，当DC-AC转换部分110最初具有流出输出结点160的电流时，DC-AC转换部分110产生第一电压电平，其中开关128和开关132接通并且传导负载电流。 为了降低开关134上的电压应力，开关136也可接通，与W上所述的电压应力降低相似。为 了产生第二电压电平，开关128关断，而开关130接通，其中开关132保持接通。二极管144 经过开关130恢复，W及负载电流流经二极管146和开关132。为了取得第H电压电平，开 关132关断，从而允许开关140经过二极管158来恢复二极管146和二极管148。二极管 146和二极管148在恢复期间共享电压。为了取得第四电压电平，开关140和开关142关 断，同时接通开关134和开关136,二极管158经过二极管156、开关134和二极管152来恢 复，其中开关130保持接通，W减小开关132上的电压应力。二极管158和二极管152在恢 复期间共享电压。负载电流流经开关136和开关150。为了取得第五电压电平，开关136关 断，W及开关138接通。二极管152经过开关138来恢复，其中负载电流流经二极管154和 二极管150。该操作然后可重复进行，W产生任何预期电压电平。
[004引在某些实施例中，当不定电流流入或流出DC-AC转换部分110的输出结点160时， 可通过W开关130关断、经过开关128和开关132或二极管144和二极管148传导负载电 流，来产生第一电压电平。激活开关136,W降低开关134上的电压应力。为了取得第二电 压电平，开关128关断，其中开关130接通。开关132和开关136保持接通。通过使开关 136保持接通，开关134上的电压应力降低。负载电流流经二极管146和开关132或开关 130和二极管148。为了取得第H电压电平，开关132关断，从而允许中央开关140经过二 极管158来恢复二极管146和二极管148,在此期间，二极管146和二极管148共享电压。 在第H电压电平期间，负载电流沿任一方向流经开关140和二极管158或开关142和二极 管156。此外，通过在第H电压电平期间使开关130和开关136保持接通，开关132和开关 134上的电压应力降低。为了产生第四电压电平，开关140和开关142关断，同时开关134 接通，W及开关136保持接通。二极管158经过二极管156、开关134和二极管152来恢复， 同时二极管158和二极管152共享电压。负载电流流经开关136和二极管150或开关134 和二极管152。为了产生第五电压电平，开关134和开关136关断，W及开关138接通。二 极管152经过开关138恢复。当负载电流流经二极管154和二极管150或开关138和二极 管150的同时，开关130保持接通，W降低开关132上的电压应力。该操作然后可重复进行， W产生任何预期电压电平。
[004引在一些实施例中，当负载电流流入DC-AC转换部分110的输出结点160时，可产生 第一电压电平，其中二极管144和二极管118传导负载电流，W及开关136接通，W降低开 关134上的电压应力。为了取得第二电压电平，开关138关断，开关130接通，W及开关136 保持接通，W降低开关134上的电压应力。二极管144经过开关130恢复。负载电流流经开 关130和开关148。为了取得第H电压电平，开关140接通，W经过二极管158来恢复二极 管146和二极管148,其中开关130和开关136保持接通，W降低开关132和开关134上的 电压应力。负载电流流经二极管158和开关140。为了取得第四电压电平，开关140关断， W及开关134接通。二极管158经过二极管156、开关134和二极管152来恢复，其中二极 管158和二极管152在恢复期间共享电压。负载电流流经开关134和开关152。为了取得 第五电压电平，开关136关断，同时开关138接通，在此期间，二极管152经过开关138来恢 复。负载电流流经二极管154和二极管150或开关138和二极管134,同时开关130保持接 通，W降低开关132上的电压应力。该操作然后可重复进行，W产生任何预期电压电平。
[0044] 图5示出功率转换器12的DC-AC转换部分180,其包括能够产生具有六级分辨率 的AC信号的六级单相配置。DC-AC转换部分180禪合到六个电压结点182、184、186、188和 190和192,其统称为电压结点182-192。各电压结点携带DC电压，W及该些电压的差施加 至师应DC链路电容器194。在某些实施例