逆變器作為電能轉換的核心裝置，其性能直接影響到整個系統的穩定性和效率。與傳統的二電平逆變器相比，三電平逆變器由于增加了輸出電平數，使得輸出波形的畸變情況得到了顯著改善。下面將深入探討三電平逆變器的輸出波形特點。

輸出波形的改善

三電平逆變器與二電平逆變器的主要區別在于，前者在輸出電壓的正半周期和負半周期分別增加了一個電平狀態。具體來說，在輸出電壓的正半周期，三電平逆變器的輸出電壓只有“+”和“0”電平，而沒有“-”電平。這時，只有V1和V3兩個開關器件在切換狀態，而V2維持導通，V4維持關斷。這種切換方式減少了輸出波形中的高頻率成分，從而降低了波形畸變。

同理，在輸出電壓的負半周期，輸出電壓只有“-”和“0”電平，而沒有“+”電平。此時，只有V2和V4兩個開關器件在切換狀態，而V3維持導通，V1維持關斷。這種對稱的切換模式不僅保證了輸出波形的穩定性，還減少了開關損耗，提高了系統的效率。

平均開關頻率的降低

三電平逆變器的另一個顯著優點是其開關器件的平均開關頻率相對較低。每個開關器件只在半個輸出周期進行開關狀態切換，在另半個周期維持開關狀態不變。這意味著，相比于從輸出波形方波脈沖數算出的開關頻率，器件的實際平均開關頻率要小一倍。例如，某三電平逆變器的開關頻率為300Hz，實際上是指平均開關頻率為300Hz，而從輸出波形方波脈沖數算出的開關頻率則為600Hz。

較低的平均開關頻率對于逆變器系統而言有多重好處。首先，它減少了開關器件的磨損，延長了器件的使用壽命。其次，較低的開關頻率也意味著較小的電磁干擾，這對于提高系統的電磁兼容性至關重要。最后，低開關頻率還有助于降低系統的散熱要求，從而簡化了散熱設計，降低了成本。