三、ANPC架构工作原理
3.1 换流通道
三电平有源中点钳位（ANPC）是三电平二极管钳位（DNPC）的衍生拓扑。与DNPC相比， ANPC将DNPC的无源中点钳位二极管替换为可控有源开关，从而形成了两条可自由切换的零电平续流回路。
通过选择这两条零电平续流回路的自由选择，ANPC拓扑较传统DNPC具有一定损耗分配的自由度，从而减缓了内管与外管的功耗分布不平衡程度。也可主动选择短换流通道，以减小换流回路的寄生电感，从而可以选择更高的开关速度以达到降低开关损耗的目的。如下图：
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| 开关状态 | 
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| 输出电压 |
| P | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | Vdc/2 |
| OU1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| OL2 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| N | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | -Vdc/2 |
（1）当P↔OU1状态切换时，S1/S5/S6动作，S2全导通（导通损耗），S1/S5承担着所有开关损耗并有部分导通损耗，由于电流不留过S6，因此S6没有损耗。
（2）当P↔OL2状态切换时，S2/S3动作，因此S2/S3承担开关损耗与部分导通损耗（同时由于S3导通时，电流是流过D3，二极管的导通损耗要低于IGBT，因此可以认为S3没有导通损耗），S1/S6全导通，因此S1/S6没有开关损耗（仅部分导通损耗）。
综上，两种切换方式的动作开关分别是S1/S4、S2/S3因此开关损耗是基本一致的，而两者S1的导通损耗没有变化，方式1的内管导通损耗要高于方式2的。因此，从本质上说，对于内管而言，内管增加了部分开关损耗，降低了部分导通损耗。
至于能否实现功耗的均衡，只能说多种零电平特性为功率器件的损耗均衡控制提供了优化空间，特别是在开关频率较低时，内管功耗的改善效果还是比较明显的。
另外，上述主要描述的是功率因数为1的情况，对于功率因数为0的情况，由于电压、电流的相位不同，对IGBT的损耗的影响也是不同的。该内容会在后续系列文章详细分析。
3.2 封波时序
为了保证ANPC拓扑在封波过程中的可靠性，通常需要按照先断外管，再断内管，最后关断钳位管的时序来进行封波操作。当然，在具体操作时，可根据当前所处的输出电位简化操作，即如输入0电平，可省去关断外管操作。
3.3 S5/S6的作用
值得注意的是在输出P电平的时候，同步导通S6，相同的是在输出N电平的时候，同步导通S5。以S6为例，说明如下：
- 钳位下桥臂S3/S4的中点电位，均分电压应力，如没有S6，则S3/S4靠其内阻均压，杂散电容、米勒耦合等小型会产生电位浮动，从而导致不均压可能性；
- 为 P↔ OL2 长换流提供预准备通路，使得在整个动作中，只需要做两个动作即可；而P↔ OU1短换流中，并不流过S6，因此在短换流中动作S6对动作逻辑与开关损耗并没有影响。
3.4 Si/SiC混合
SiC器件的开关频率高、开关损耗小，能够显著地提高电力电子装置的性能。然而，相对于Si器件， SiC器件的价格相对昂贵。如果将SiC器件与Si器件混合使用，构建SiC & Si器件混合型多电平电路，将必须工作于很高开关频率的器件改成用SiC模块，从而能在更低成本下实现与全SiC器件电路相同的性能。
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| 开关状态 | | | | | | | 输出电压 |
| P | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| O+ | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| O- | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| N | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | -1 |
如上表，如果仅使用长换流通道，高频动作的开关仅有S2/S3两个管子，其余四个开关只需要1个周期内动作2次，因此只需要S2/S3两个管子采用SiC，而其余四个管子采用Si即可。
3.5 其他
最后，由于在短换流通道时ANPC需要动作三个IGBT，因此其死区与双脉冲试验均有需要注意的地方