摘要
　　空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）廣泛用于3相逆變器控制系統(tǒng)。SVPWM MCU實(shí)現(xiàn)的最有效方法是中心對(duì)齊PWM，因?yàn)镸CU中的PWM模塊可輕松產(chǎn)生中心對(duì)齊PWM。本文將討論SVPWM實(shí)現(xiàn)方法，并介紹一種輕松實(shí)現(xiàn)中心對(duì)齊SVPWM的方法，其適合于片上PWM模塊。
　　1 引言
　　SVPWM廣泛用于3相逆變器控制系統(tǒng)，原因是它比正弦脈寬調(diào)制（SPWM）擁有更高的DC側(cè)電壓利用效率。盡管SVPWM具有許多優(yōu)勢(shì)，但是它難以實(shí)現(xiàn)。最難的因素是計(jì)算每個(gè)功率開(kāi)關(guān)的占空比，以及確定每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的矢量扇區(qū)和脈沖序列。許多文章都介紹了3相2級(jí)逆變器的占空比計(jì)算方法，并且我們可以使用許多方法來(lái)計(jì)算出矢量序列（例如，中心對(duì)齊方法，它可以在MCU平臺(tái)中輕松地實(shí)現(xiàn)）。
　　為了改善3相逆變器的系統(tǒng)效率，3級(jí)或者多級(jí)逆變器正變得越來(lái)越流行。相比2級(jí)逆變器，3級(jí)逆變器擁有更多的功率開(kāi)關(guān)（最多可達(dá)12個(gè)）；這就意味著，3級(jí)逆變器比2級(jí)逆變器擁有更多的矢量扇區(qū)。因此，相比2級(jí)逆變器，3級(jí)逆變器SVPWM的占空比計(jì)算和矢量計(jì)算更加復(fù)雜。
　　本文［1］介紹了一種計(jì)算矢量扇區(qū)的簡(jiǎn)單方法。計(jì)算過(guò)程總共只有2步，第1步把整個(gè)矢量分為6個(gè)主要扇區(qū)。這一步與2級(jí)逆變器的扇區(qū)計(jì)算方法非常類似。第2步，把基準(zhǔn)扇區(qū)重新定位至這6個(gè)扇區(qū)之一中，然后把這個(gè)主扇區(qū)分為6個(gè)子扇區(qū)。這種計(jì)算方法可用于2級(jí)逆變器，用于確定有效矢量和計(jì)算其停頓時(shí)間。但是，我們還沒(méi)有討論每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的矢量序列，并且占空比計(jì)算方法很難在MCU應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)。本文［2］把相同方法用于計(jì)算矢量。重新定位的零矢量作為2級(jí)逆變器的零矢量，則得到的矢量序列與2級(jí)逆變器一樣。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，MCU用于產(chǎn)生序列信號(hào)，并把外圍邏輯電路用于每個(gè)功率開(kāi)關(guān)的已實(shí)現(xiàn)PWM生成。我們并未介紹沒(méi)有外圍邏輯電路且適合于MCU實(shí)現(xiàn)的方法。
　　SVPWM MCU實(shí)現(xiàn)的最有效方法是中心對(duì)齊PWM，因?yàn)镸CU的PWM模塊可輕松地產(chǎn)生中心對(duì)齊PWM。本文將基于［1］和［2］所述方法，討論SVPWM實(shí)現(xiàn)，并介紹實(shí)現(xiàn)中心對(duì)齊SVPWM的一種簡(jiǎn)單方法，其適合于片上PWM模塊。
　　2 3相3級(jí)逆變器的基本SVPWM原理
　　圖1顯示了中點(diǎn)箝位（NPC）型3相3級(jí)逆變器的硬件拓?fù)洹?br /> 　　
　　圖1 NPC 3相3級(jí)逆變器的硬件拓?fù)?br /> 　　圖1中，共有3個(gè)NPC腿（R、S和T）；每個(gè)腿包括4個(gè)功率開(kāi)關(guān)。每個(gè)腿的4個(gè)功率開(kāi)關(guān)必須在兩個(gè)補(bǔ)償對(duì)中得到控制。Qx1、Qx3（x = R，S，T）為一個(gè)補(bǔ)償對(duì)，Qx2、Qx4為另一對(duì)。因此，對(duì)于每個(gè)腿而言，它可通過(guò)4個(gè)功率開(kāi)關(guān)輸出3個(gè)不同相位的電壓狀態(tài)。