基于电压比较的SVPWM 推导及其嵌入式实现

张恩寿，韩 朝，戎 麒，田 华

（昆明电器科学研究所，云南 昆明 650221）

空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术在电机驱动、变频技术等领域得到了广泛运用，由于其直流侧电压利用率高且输出谐波含量低的优点，受到了开发人员的青睐[1-5]。空间矢量脉宽调制技术根据不同的电路拓扑结构派生出了多种形式：多电平、多重化、多维度控制[6-10]。基本两电平的SVPWM 分为6 个扇区和8 个基本矢量（其中两个为零矢量），其处理过程是：对输出电压进行采集，并利用Clarke 变换实现坐标变换，并定义中间变量A、B、C和N。通过判断N的值，求得参考矢量所处的扇区，再定义中间变量U1、U2、U3，利用参考矢量所处扇区的两个基本矢量合成参考矢量[11-14]，并计算两个基本矢量的作用时间，最后计算零矢量的作用时间[15-16]。可见传统的SVPWM 计算引入了多个中间变量，且需要进行Clarke 变换，实现过程繁琐。文中通过对传统的SVPWM 过程进行推导和等同变换，最终只需要对采集的电压信号大小进行比较，即可对应得到各个基本矢量的作用时间，通过搭建仿真模型，验证了基于电压比较的SVPWM的正确性；利用GD32F303 单片机高级定时器的PWM 输出功能，分别对传统的SVPWM 和基于电压比较的SVPWM 进行程序开发对比，验证了基于电压比较的SVPWM 具有计算简单和占用资源少的优点。

1 基于电压比较的SVPWM推导

基于电压比较的SVPWM 是传统的SVPWM 实现过程的等同变换，并未改变SVPWM的控制精度。因此在推导前需要对传统的SVPWM 实现过程进行分析，再反过来判断三相电压的大小关系，最终依据电压的大小关系可直接确定各功率管的导通时间。……