[發明專利]一種新的七段式的SVPWM調制方法

有效

• 申請號: 201710766780.4
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107317506B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 侯典立
• 申請（專利權）人: 魯東大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/5395;H02M1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種新的七段式的SVPWM調制方法，所述調制方法的硬件實現包括電壓檢測模塊、獲取模塊和控制模塊，所述調制方法是在傳統的七段式調制方法的基礎上，通過對三相電壓大小進行檢測，在各相電壓的最大最小值區間范圍內對相應開關管進行關閉，在非最大最小值區間范圍內采取傳統的七段式調制方法。本發明的有益效果是：在七段式的基礎上減少了開關次數，即減少開關損耗，而且在一定電壓范圍內關閉開關管可防止直通現象和逆向功率的產生。

技術領域

本發明涉及一種PWM調制方法，尤其涉及一種新的七段式的SVPWM調制方法。

背景技術

電壓空間矢量脈寬調制（SVPWM）是一種比較新穎的控制方法，其原理是利用逆變器各橋臂開關控制信號的不同組合，使逆變器的輸出電壓空間矢量的運行軌跡近似接近于圓形。與SPWM相比，SVPWM的諧波成分小，更易于實現數字化。

SVPWM的理論基礎是平均值等效原理，即在一個開關周期內通過對基本電壓矢量加以組合，使其平均值與給定電壓矢量相等。在某個時刻，電壓矢量旋轉到某個區域中，可由組成這個區域的兩個相鄰的非零矢量和零矢量在時間上的不同組合來實現。現有的SVPWM調制方法以減小開關次數為目標，在每次開關轉換時，只改變其中一相的開關狀態，并且對零矢量在時間上進行了平均分配，以使產生的PWM波對稱，這樣通過在不同區間內安排不同的開關切換順序，多采用七段式或五段式空間矢量運算方法來實現。對于七段式，其觸發波形對稱，諧波含量較小，但是每個開關周期有6次開關切換，為了進一步減少開關次數，采用某相開關在每個扇區狀態維持不變的序列安排，使得每個開關周期只有3次開關切換，即五段式調制方法，但是會增大諧波含量。

如申請號為201511728362.7的發明提出了一種優化零矢量的SVPWM調制方法及裝置，通過將第一扇區定義為五段式調制扇區，并根據中間控制時段的開關狀態為零矢量對應的開關狀態，其他控制時段的開關狀態為所述第一扇區的基本電壓空間矢量對應的開關狀態，且每次開關狀態的切換僅有一組橋臂的開關管的通斷狀態發生變化的開關控制信息，對橋臂的開關管的通斷進行控制；降低了開關操作的頻率和開關損耗。但是，這種方式不能避免上下兩橋臂開關管出現直通現象，也不能防止逆向功率的產生。

本發明針對現有技術存在的問題，提出了一種新的七段式的SVPWM調制方法，不僅可以進一步減小開關次數，而且可以避免上下兩橋臂開關管直通的現象和逆向功率的產生。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，在傳統的七段式SVPWM調制方法的基礎上，檢測三相電壓值的大小，根據檢測結果結合七段式調制方法對三組橋臂開關管進行相應的控制，實現減小開關次數的同時，避免上下橋臂開關管直通和逆向功率現象的發生。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種新的七段式的SVPWM調制方法，其特征在于：以三相電壓為基準，三相電流跟蹤電壓，以三相電壓大小來確定所處扇區，當每一相電壓處于最大最小值區間范圍內采用五段式SVPWM，在非最大最小值區間范圍內采取七段式調制方法；所述方法用于控制三相逆變器的三組橋臂的開關管的通斷，其調制方法包括電壓檢測模塊、獲取模塊和控制模塊；所述電壓檢測模塊用于檢測三相電壓的大小，并且完成其大小的比較，確定三相電壓中處于最大或最小電壓值范圍內的相電壓，根據電壓檢測模塊的檢測結果對相應橋臂組的開關管進行控制；所述獲取模塊用于獲取開關控制信息，所述開關控制信息包括由電壓檢測模塊輸出的相應開關管的控制信息和七段式調制方式對應的控制信息；所述控制模塊用于根據所述開關控制信息對所述橋臂的開關管的通斷進行控制。