[发明专利]一种七段式SVPWM调制方法及调制系统

权利要求书

1.一种七段式SVPWM调制方法，其特征是，包括如下步骤：

第一步：将基本矢量空间分为六个扇区，每一扇区内具有n个SVPWM调制波；在任一SVPWM调制波内，合成的参考电压矢量V_ref由所在扇区的两个相邻非零矢量V_k、V_k+1以及零矢量按作用时间比例构成；

参考电压矢量V_ref的表达式为：

式①中，V₀为零矢量(000)或(111)，T_s为SVPWM调制周期，T_k为矢量V_k所作用的时间，T_k+1为矢量V_k+1所作用的时间，T₀为矢量V₀所作用的时间；在第一扇区内，V_k为(100)，V_k+1为(110)；在第二扇区内，V_k为(110)，V_k+1为(010)；在第三扇区内，V_k为(010)，V_k+1为(011)；在第四扇区内，V_k为(011)，V_k+1为(001)；在第五扇区内，V_k为(001)，V_k+1为(101)；在第六扇区内，V_k为(101)，V_k+1为(100)；

T_s、T_k、T_k+1的表达式如下：

T_s＝T_k+T_k+1+T₀ ②

式③和④适用于第一扇区，θ为参考电压矢量V_ref的旋转角度；U_dc是逆变器直流电压；

第二步：在第一扇区，用周期为T_s的单位幅值的等腰三角形锯齿波对正弦波信号进行规则采样，采样值分别如下：

x_(k+1)i＝sin(Δθi) ⑥

式⑤、⑥和⑦中，i＝0～n；Δθ为采样间隔，且Δθ＝π/3×n；

第三步：设置比较参数V_a、V_b和V_c；且三个比较参数满足如下公式：

式⑨适用于第一、三、五扇区；式⑩适用于第二、四、六扇区；

第四步：将周期为T_s的单位幅值的等腰三角形锯齿波与比较参数V_a、V_b和V_c分别进行比较，获得第一扇区的SVPWM调制波；

第五步：按照上述获取第一扇区的SVPWM调制波的方法，获得其他五个扇区的SVPWM调制波。

2.根据权利要求1所述的七段式SVPWM调制方法，其特征是，第二步中的公式⑥可替换为x_(k+1)i＝x_k(n-i)，i＝0～n。

3.根据权利要求1所述的七段式SVPWM调制方法，其特征是，第四步中，当周期为T_s的单位幅值的等腰三角形锯齿波小于V_a、V_b或V_c时，所获得的SVPWM调制波对应为低电平；当周期为T_s的单位幅值的等腰三角形锯齿波大于等于V_a、V_b或V_c时，所获得的SVPWM调制波对应为高电平。

4.一种七段式SVPWM调制系统，其特征是，包括四个输入端、一个输出端、模2计数器、模6计数器、第一两路选择开关、第二两路选择开关、第一加法器、第二加法器、第三加法器、减法器、乘法器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、三个六路选择开关以及三个反向器；

四个输入端分别为：输入离散的采样值的第一输入端，输入离散的采样值x_(k+1)i＝sin(Δθi)的第二输入端，输入频率为6f的方波信号的第三输入端，输入周期为T_s的单位幅值的等腰三角形锯齿波信号的第四输入端；其中，Δθ＝π/3×n，n为基本矢量空间六个扇区中每一扇区内的SVPWM调制波个数，f为逆变器的输出频率，T_s为SVPWM调制周期；

第一输入端和第二输入端分别接第一两路选择开关的两个输入端，第一输入端和第二输入端同时还分别接第二两路选择开关的两个输入端，第三输入端经模2计数器后分别与第一两路选择开关和第二两路选择开关的控制端相接，在模2计数器的控制下，在奇扇区内，第一两路选择开关输出x_ki，第二两路选择开关输出x_(k+1)i；在偶扇区内，第一两路选择开关输出x_(k+1)i，第二两路选择开关输出x_ki；

第一输入端和第二输入端分别接第三加法器的两个输入端，第三加法器的输出端接减法器的一个输入端，减法器的另一输入端输入1，减法器的输出端接乘法器，乘法器输出V_a，且其中

乘法器的输出端分别与第一比较器和第一加法器的输入端相接，第一加法器的另一输入端接第一两路选择开关的输出端，第一加法器输出V_b，在奇扇区内，在偶扇区内，第一加法器的输出端分别与第二比较器和第二加法器的输入端相接，第二加法器的另一输入端接第二两路选择开关的输出端，第二加法器输出V_c，且第二加法器的输出端与第三比较器的输入端相接；

第四输入端分别与第一比较器、第二比较器、第三比较器的输入端相接，第一比较器、第二比较器、第三比较器的输出端分别与三个六路选择开关的输入端相接；第三输入端经模6计数器后分别与三个六路选择开关的控制端相接，在模6计数器的控制下，三个六路选择开关选择性输出三个比较器以排列形式输出的信号；

三个六路选择开关的输出端一方面与输出端相接，另一方面各经一个反向器后与输出端相接，输出端输出用于驱动逆变器电路中六只功率开关器件的六路驱动信号；

所述七段式SVPWM调制系统还包括第一乘法器和第二乘法器；第一输入端经所述第一乘法器后分别与第一两路选择开关、第二两路选择开关和第三加法器相接，第二输入端经所述第二乘法器后分别与第一两路选择开关、第二两路选择开关和第三加法器相接；第一乘法器用于使第一输入端输入的采样值x_ki扩大a倍，第二乘法器用于使第二输入端输入的采样值x_(k+1)i扩大a倍，且0＜a＜1；

第一比较器用于对V_a与单位幅值的等腰三角形锯齿波进行比较，当单位幅值的等腰三角形锯齿波小于V_a时，第一比较器输出低电平，否则输出高电平；第二比较器用于对V_b与单位幅值的等腰三角形锯齿波进行比较，当单位幅值的等腰三角形锯齿波小于V_b时，第二比较器输出低电平，否则输出高电平；第三比较器用于对V_c与单位幅值的等腰三角形锯齿波进行比较，当单位幅值的等腰三角形锯齿波小于V_c时，第三比较器输出低电平，否则输出高电平。