隨著對逆變器的功率密度、效率、輸出波形質量等性能要求逐漸增加，中點鉗位型(Neutral Point Clamped，NPC)的三電平拓撲逆變器已經得到了廣泛的應用，典型的三電平拓撲有二極體型NPC(NPC1)、Conergy NPC(NPC2)、有源NPC(ANPC)，如下圖所示。
相對於傳統的兩電平逆變器，三電平逆變器有以下優點： 1. 輸出波形的諧波成分少：三電平逆變器相對兩電平逆變器，增加了一個零電平通路，相電壓可輸出三個電平，即+Vdc/2、0、-Vdc/2，根據下圖可以看到三電平逆變器輸出的電壓波形更加接近正弦波，具有更低的THD。
2. 損耗減小，開關頻率提升，系統成本降低：如NPC1拓撲中開關器件的電壓可減小為原來的一半，器件開關損耗大幅降低，因此可提高開關頻率減小輸出濾波器的體積和成本，如果在功率等級不變的情況下，可通過提高母線電壓減小輸出端的電流，減少輸出線纜的成本。
3. 器件可靠性提升：在同樣電壓等級的系統中，三電平拓撲中器件承受的阻斷電壓降低，器件的可靠性得以提升。
4. 改善電磁干擾EMI：由於開關過程中器件的dv/dt大幅降低，系統電磁干擾得到改善。
當然三電平拓撲也存在一些劣勢，例如器件成本增加、控制算法複雜度提升、損耗分布不均衡和中點電位波動等問題，但由於三電平拓撲的獨特優勢，在光伏、儲能、UPS、APF等眾多場合得以廣泛使用，下面就常見的三電平拓撲進行介紹。
NPC1 1.1 電流路徑
上圖中藍綠色線條為導通電流路徑，紫色線條為對應的零電平換流路徑，功率因數為+1對應①和②兩種模態，功率因數為-1對應③和④兩種模態；
1.2 損耗分布
以F3L225R12W3H3器件(NPC1)在100kW PCS的仿真為例，仿真條件為Vdc=1000V，Vac=380V，Fsw=16kHz，Fout=50Hz，在逆變工況時，NPC1的損耗主要集中在T1/T4管，包括導通損耗和開關損耗；T2/T3為常開狀態，損耗主要為導通損耗；D5/D6在換流時導通，其損耗包括導通損耗和反向恢復損耗。
在整流工況下，損耗主要集中在D1/D4管和T2/T3管，D1/D4存在導通損耗和反向恢復損耗，T2/T3在換流時產生導通損耗和開關損耗，而D2/D3和D5/D6僅存在導通損耗。
在NPC2拓撲中，用一對共射極或共集電極的IGBT和反並聯二極體代替NPC1二極體鉗位的功能，減少了兩個二極體器件，其中T1/T4管承受全母線電壓，T2/T3管承受半母線電壓。
2.1 電流路徑
NPC2的工作模態和NPC1類似，在逆變工況下，正半周期時，T2保持常開狀態，T1和D3換流；負半周期時，T3保持常開狀態，T4和D2換流。在整流工況下，正半周期時，T2仍保持常開狀態，由D1換流至T3/D2；負半周期時，由D4換流至T2/D3。
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