[发明专利]基于FPGA的三电平SVPWM控制系统

说明书

基于FPGA的三电平SVPWM控制系统，属于SVPWM信号调控领域。为了解决现有三电平SVPWM控制算法复杂的问题。根据三相的参考电压矢量Vsubgt;ref/subgt;在α轴上投影Vsubgt;α/subgt;和参考矢量在β轴上投影Vsubgt;β/subgt;，得到每个时刻下三相的参考电压矢量Vsubgt;ref/subgt;位于三电平逆变器空间电压矢量的区域位置，根据该区域位置，得到合成参考电压矢量Vsubgt;ref/subgt;的三个基本矢量，根据该三个基本矢量和参考电压矢量Vsubgt;ref/subgt;，得到三个基本矢量的作用时间，利用三个基本矢量的作用时间将三角波一个周期分成设定的七段时间，设定的七段时间分别是：1/4Tsubgt;1/subgt;、1/2Tsubgt;2/subgt;、1/2Tsubgt;3/subgt;、1/2Tsubgt;1/subgt;、1/2Tsubgt;3/subgt;、1/2Tsubgt;2/subgt;和1/4Tsubgt;1/subgt;，每段时间对应三电平逆变器空间电压矢量的一个矢量状态，根据7个矢量状态得到三相开关管的开关状态，根据所述的开关状态控制逆变器。它用于调控逆变器。

技术领域

本发明涉及三电平SVPWM的设计，属于SVPWM信号调控领域。

背景技术

SVPWM是近年发展的一种比较新颖的脉宽调制策略，是在特定开关模式下产生的PWM波。随着电力电子技术的发展，三电平逆变器得到了广泛的应用，与其对应的脉宽调制策略是三电平SVPWM。由于三电平SVPWM相对于两电平SVPWM具有谐波含量低、直流电压利用率高等诸多优势，成为研究的热点。然而三电平SVPWM控制算法复杂、参数设置灵活、实现难度大，因此成为研究的难点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有三电平SVPWM控制算法复杂的问题，提出了基于FPGA的三电平SVPWM控制系统。

基于FPGA的三电平SVPWM控制系统，所述系统包括A/D转换模块、Clarke变换模块、主辅矢量作用时间模块、各开关器件作用时间模块和三角载波模块，

A/D转换模块，用于实时对三电平逆变器三相桥臂输出的电压值进行模数转换，得到三相的参考电压矢量V_ref传送给Clarke变换模块；

Clarke变换模块，用于将三相的参考电压矢量转换为两相静止坐标系下的矢量，得到三相的参考电压矢量V_ref在α轴上投影V_α和参考矢量在β轴上投影V_β，发送给主辅矢量作用时间模块；

主辅矢量作用时间模块，用于根据每个时刻下得到的V_α和V_β，得到每个时刻下三相的参考电压矢量V_ref位于三电平逆变器空间电压矢量的区域位置，根据该区域位置，得到合成参考电压矢量V_ref的三个基本矢量，根据该三个基本矢量和参考电压矢量V_ref，得到三个基本矢量的作用时间，并发送给各开关器件作用时间模块；

三角载波模块，用于生成三角波，并发送给各开关器件作用时间模块；

各开关器件作用时间模块，用于利用三个基本矢量的作用时间将三角波一个周期分成设定的七段时间，设定的七段时间分别是：1/4T₁、1/2T₂、1/2T₃、1/2T₁、1/2T₃、1/2T₂和1/4T₁，每段时间对应三电平逆变器空间电压矢量的一个矢量状态，根据7个矢量状态得到三相开关管的开关状态，根据所述的开关状态控制逆变器。

本发明的有益效果是：