基于载波的SVPWM实现方式

1，基于载波SVPWM的理解

1.1 理论分析

三相逆变器拓扑结构如下：

Fig1 三相逆变电路

不妨试着用倒推的方法进行理解。已知svpwm的电压利用率可达1。也就是说使用svpwm的调制方式，线电压的幅值可达Udc。

假设：Udc=1；选择载波范围为[0,1]

见下图所示：

为了防止进入过调制区域，必须保证调制波范围为[0,1]。

基于载波的调制方式，画一个简图，如下：

根据上述假设，当调制波幅值不大于载波幅值，且载波频率远大于调制波频率时，理论上，调制输出的端电压波形(Fig1中的端电压为Ua/Ub/Uc)应该和调制波波形相同（幅值及相位均相等）。

因此，为了不进入过调制，端电压的幅值也需要被限制在[0,1]。

三相的端电压与相电压的关系为：

上图中端电压Uao/Ubo/Uco超过了1。

前面提到，为了防止进入过调制，端电压Uao/Ubo/Uco的大小必须小于1。因此，上述星结点电压的选择并不合适。

该如何选择星结点电压Uno呢？

考虑选择合适的星结点电压，让超过1的波峰被削掉，将波形范围限制在[0,1]之间，如下图所示。

此时：

这就是基于载波实现的SVPWM。

基于上述选择的星结点电压，可得端电压波形Uao/Ubo/Uco，调制波波形也应与Uao/Ubo/Uco相同。

按照上述思路，你肯定可以想到若干组其他的星结点选择方式。这里不再进一步阐述。

1.2 仿真结果

这里为了清楚显示结果，将模型信号流做如下处理，当然这样并不符合MAAB建模规范。

调制波及载波波形如下图所示：

2，基于载波SVPWM策略与基于空间矢量策略的等效推导

基于载波的调制方式，如下图：

首先给出如下公式

调制信号为

第一扇区的空间向量调制，如下图：

由上图，基于伏秒等效原理(面积等效,即电压波形和时间轴围成的面积)可得：

扇区分布及三相电压大小关系如下图所示：

其他，如DPWM1，DPWMMIN应该可以同样推导出来，不再赘述。