Flying capacitors (FCs) are very important in multilevel inverter systems when it comes to synthesizing additional voltage levels for various medium-voltage industrial applications, including renewable energy, motor drives, and power transmission. In particular, they are responsible for forming the five-level output pole voltages in five-level hybrid active neutral-point-clamped (ANPC) topologies. This is only possible when the FCs reach their reference values (i.e., 25% of the DC-link value). When a five-level hybrid ANPC inverter operates in the high-frequency (HF) range, the output three-phase current waveforms are less distorted when compared to the low-frequency (LF) performance. Instantaneously achieving a five-level output pole voltage during HF operation is a challenging task. This is due to the large capacitance of some existing types of FCs. In this study, a novel analysis of the effects of a FC on the performance of a five-level hybrid ANPC inverter is presented with simulation and experimental validations. Film capacitors significantly enhanced system performance when compared to electrolytic capacitors due to their many advantageous features, including the ability to charge and discharge quickly during HF operation. In addition, the total harmonic distortion of the output pole voltage is significantly suppressed. Consequently, the size of the required filter can be reduced. Therefore, the proposed system is highly desirable for various industrial applications.

在为各种中压工业应用（包括可再生能源、电机驱动和电力传输）合成附加电压电平时，飞跨电容器 (FC) 在多电平逆变器系统中非常重要。特别是，它们负责在五电平混合有源中点钳位 (ANPC) 拓扑中形成五电平输出极点电压。这只有在 FC 达到其参考值（即直流链路值的 25%）时才有可能。当五电平混合 ANPC 逆变器在高频 (HF) 范围内运行时，与低频 (LF) 性能相比，输出三相电流波形失真较小。在高频操作期间瞬时实现五级输出极电压是一项具有挑战性的任务。这是由于一些现有类型的 FC 的大电容造成的。在这项研究中，通过仿真和实验验证，对 FC 对五电平混合 ANPC 逆变器性能的影响进行了新的分析。与电解电容器相比，薄膜电容器显着提高了系统性能，因为它们具有许多优点，包括在高频操作期间快速充电和放电的能力。此外，显着抑制了输出极电压的总谐波失真。因此，可以减小所需过滤器的尺寸。因此，所提出的系统非常适合各种工业应用。对 FC 对五电平混合 ANPC 逆变器性能的影响的新分析提出了仿真和实验验证。与电解电容器相比，薄膜电容器显着提高了系统性能，因为它们具有许多优点，包括在高频操作期间快速充电和放电的能力。此外，显着抑制了输出极电压的总谐波失真。因此，可以减小所需过滤器的尺寸。因此，所提出的系统非常适合各种工业应用。对 FC 对五电平混合 ANPC 逆变器性能的影响的新分析提出了仿真和实验验证。与电解电容器相比，薄膜电容器显着提高了系统性能，因为它们具有许多优点，包括在高频操作期间快速充电和放电的能力。此外，显着抑制了输出极电压的总谐波失真。因此，可以减小所需过滤器的尺寸。因此，所提出的系统非常适合各种工业应用。此外，显着抑制了输出极电压的总谐波失真。因此，可以减小所需过滤器的尺寸。因此，所提出的系统非常适合各种工业应用。此外，显着抑制了输出极电压的总谐波失真。因此，可以减小所需过滤器的尺寸。因此，所提出的系统非常适合各种工业应用。