SVPWM实现概述

Posted 2020-09-25 越泽

SVPWM是FOC的基础，其实现流程大致如下所示：

1. 判断合成矢量所在扇区

2. 计算相邻矢量作用时间

3. 计算各桥臂导通时间

4. 得到各相PWM占空比

5. 更新相应寄存器值

 

 SVPWM目标矢量是根据其所在扇区选择非零矢量与零矢量合成而成，有五段式、七段式、混合式，七段式开关次数较多，但谐波较小；五段式开关次数是七段式的一半，但谐波较大，下面的计算过程以七段式为例

 

1. 判断合成矢量所在扇区

合成矢量${U_{{\rm{ref}}}}$在二相坐标系$\alpha $轴和$\beta $轴的分量分别为${U_\alpha }$、${U_\beta }$（在FOC中，由反Park变换得到），由合成矢量落在各扇区的充分必要条件分析可知，可按如下方法确定合成矢量所属扇区：

令

 ${U_1} = {U_\beta }$

${U_2} = \frac{{\sqrt 3 {U_\alpha } - {U_\beta }}}{2}$

${U_3} = \frac{{ - \sqrt 3 {U_\alpha } - {U_\beta }}}{2}$ 

若${U_1} > 0$，则A = 1，否则A=0;

若${U_2} > 0$，则B = 1，否则B=0;

若${U_3} > 0$，则C = 1，否则C=0;

令 N = 4C +2B+A

N值与扇区关系对应如下：

N	1	2	3	4	5	6
扇区	II	VI	I	IV	III	V

 

2. 计算各相邻矢量作用时间

令

$\left\{ \begin{array}{l}
X = A{U_\beta }\\
Y = \frac{A}{2}(\sqrt 3 {U_\alpha } + {U_\beta })\\
Z = \frac{A}{2}( - \sqrt 3 {U_\alpha } + {U_\beta })
\end{array} \right.$

$A = \frac{{\sqrt 3 T}}{{{U_{DC}}}}$，${U_{DC}}$为母线电压，$T$为合成矢量${U_{{\rm{out}}}}$作用时间

扇区	I	II	III	IV	V	VI
t1	-Z	Z	-X	X	-Y	Y
t2	X	Y	-Y	Z	-Z	-X

 

令

$\left\{ \begin{array}{l}
{T_a} = \frac{{T - {t_1} - {t_2}}}{4}\\
{T_b} = {T_a} + \frac{{{t_1}}}{2}\\
{T_c} = {T_b} + \frac{{{t_2}}}{2}
\end{array} \right.$

 

3. 计算各桥臂导通时间及占空比

 

扇区	I	II	III	IV	V	VI
${T_{CM1}}$	Ta	Tb	Tc	Tc	Tb	Ta
${T_{CM2}}$	Tb	Ta	Ta	Tb	Tc	Tc
${T_{CM3}}$	Tc	Tc	Tb	Ta	Ta	Tb

4. 将上面计算出的${T_{CM1}}$， ${T_{CM2}}$， ${T_{CM3}}$送入单片机定时器寄存器即可产生SVPWM