基于PSoC4的空间矢量脉宽调制方案

图3:基本电压空间矢量。
在(α,β)坐标系中,输出的三相线电压可以用下面等式表示:

公式1

公式2
由表1可知,功率晶体管的开关状态的组合一共只有8个,则在(α,β)坐标系中的Vsα、Vsβ也有8种组合。Vsα、Vsβ是空间矢量分解得到的子轴分量,它们的对应关系如表2所列。由此可得到8个基本电压空间矢量,分别为 U0, U60,U120,U180, U240, U300, 0000和0111。其中0000和0111为零矢量。这六个非零基本电压空间矢量将(α,β) 坐标平面分为六个扇区,如图3所示。
由8个基本电压空间矢量可以合成任意定子电压矢量。如图4所示,以U0, U60扇区为例,若在一个PWM周期T内,同时输出T1时间U0矢量和T2时间的U60矢量,则由矢量(T1/T)U0,(T2/T)U60可以合成给定的参考电压矢量Uout。

图4:由基本电压空间矢量合成的子电压矢量。
由图4可得:

公式3

公式4
因此,

公式5

公式6
可得 T1 ,T2

公式7

公式8

公式9

公式10
由此可知SVPWM实现步骤:先通过Uout判断出电压矢量所在扇区,再根据相邻的电压矢量及Uout计算出两个基本矢量作用时间;最后根据两个基本矢量作用时间计算出PWM开关时间及占空比。
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