Au début des années 90, une nouvelle structure de convertisseurs multiniveaux a été inventée. Cette structure est basée sur la mise en série de cellules de commutation entre lesquelles une source de tension flottante est insérée. Ces sources de tension flottantes sont réalisées par des condensateurs.
La figure II.3 montre le schéma d’un bras d’un onduleur multicellulaire série à
N niveaux, constitué de p cellules.
Le premier avantage de ces convertisseurs est la réduction des contraintes en tension sur les interrupteurs. Les sources de tension flottantes imposent sur chaque cellule une contrainte en tension égale à E/P. Par contre, le calibre en courant des interrupteurs est identique à celui d’une structure classique : c’est le courant de la charge. Les convertisseurs multicellulaires série permettent aussi d’améliorer la forme d’onde de la tension de sortie et permettent plus de flexibilité pour obtenir des différents niveaux de tension (par rapport à la structure NPC). D’autre part, la contrainte de ces convertisseurs est la nécessité d’un grand nombre de condensateurs, notamment pour une configuration triphasée.
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