标签: 空间矢量调制

电压空间矢量法（ SVPWM ，称磁通正弦 PWM ）是从电动机的角度出发，着眼于使电机获得幅值恒定的圆形磁场，即正弦磁通。它以三相对称正弦波电压供电时交流电动机的理想圆形磁通轨迹为基准，用逆变器不同的开关模式产生的实际磁通去逼近基准磁通圆，从而达到较高的控制性能。   SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation), 也称SVM。中文解释就是空间矢量脉冲宽度调制。PWM是干什么的，大家可以多接触过PWM,主要还是生成电压，比如单片机的IO可以通过PWM输出正弦波，这方面的资料google之很多。那SVPWM又是什么用呢？也是生成电压的！ SVPWM,算法大家可以看 《High-POwer Converters and AC Drivers》 或者中文版翻译出版的《大功率变频器及交流传动》，里面有一章专门介绍SVPWM算法原理，讲的很明白。SVPWM是以3桥臂6MOS/IGBT管子的8种开关状态为，同一桥臂上管打开下管必定关闭，记做P，反之O，3个桥臂就有8种开关状态，这就是8个开关状态的由来。其中PPP,OOO记做0矢量，矢量0  ，也就是说开关顺序是一个矢量。书中是这样的： V0:   PPP,OOO   矢量0 V1:  POO             矢量1 V2:  PPO             矢量2 V3:  OPO            矢量3 V4:  OPP            矢量4 V5:  OOP            矢量5 V6:  POP            矢量6 大家看下 矢量1到矢量6 ，每从上个矢量到下个矢量，只有一个位发生变化，也就对应一个桥臂发生变化。  现在插入一幅书中的图片（2电平空间矢量图）   上图的V0到V6分别是矢量0到矢量6，Vref 就是我们要求的矢量，构成6个扇区。这些看下书中的推到大家很容易就能明白。就拿现在Vref在的扇区1来讲，矢量嘛，可以通过矢量相加来得到矢量Vref,于是有了下面这张图：     可以看到矢量Vref 可以由矢量V0,矢量V1和矢量V2合成。 原理就是秒伏平衡（应该是这个，先打个疑问？）   Vref*TS=V1*Ta+V2*Tb+V0*T0，TS=Ta+Tb+T0  。 TS是一个开关周期，或PWM周期     看下面这张图：     这就是7段开关顺序TS就是一个开关周期，看到前面3个PWM的特点了吧，不错他们多事中心对称的，我们如何实现这样的三路输出呢？设想一下有这样一个计数器， 他工作模式是这样的，先递增计数，然后再递减，比如从00计数到 FF,然后开始递减计数到00。 即UP/DOWN模式，很多电机控制的单片机/DSP多有这个功能。      上面的3个中心对称的PWM就是3个桥臂的开关波形，如果TS时间是100us，即10KHz，那肯定要有个计数器了，从0开始计数到PWM中心处计数到最高值，这个0是3路PWM输出的开始时候的0，不是计数器的0，比如16位的计数器，计数频率是50M， 设置计数模式是UP/DOWM模式，从计数初值0x????计数到0xFFFF，再从0xFFFF计数到0x??初值，这段时间就是TS，TS的时间是100us，这样是不是就可以算出初值了? 50M就是20ns，100us/20ns=5000，所以计数值有5000个，2边个一半就是2500, 初值就是0xFFFF-2500（十进制）=0xF63B了。整个就是0xF63B计数到0xFFFF递增计数，然后0xFFFF递减计数到0xF63B，就是如此！然后在0xF63B到0xFFFF设置一个比较，比如大于某个计数值输出1，否则输出0，比如设置大于0xFC33输出1，这样是不是就构成中心对称的PWM波形，其他2路也是这样来的。这3路分别是T0/4，T0/4+Ta/2， T0/4+Ta/2+Tb/2。 设置计数器分别大于这3个值，就能输出3路中心对称的PWM波形。     OOO,POO,PPO,PPP,PPO,POO,OOO  看这个开关顺序，OOO就是3个下桥接通，就是多接地。POO就是A相上桥接通，BC相下桥接通。PPO，就是AB相上桥接通，C相下桥接通。