单相逆变器的SVPWM

一、线电压矢量
图1 电压源逆变器的结构
[]omL =U sin(/6)AB o o u t ωπφ++
根据Park 方程，可以将逆变器输出的线电压转化为线电压空间矢量：
[exp()exp()]AB BC CA AB L U u u j u j u αα→
=+⋅+⋅-=
二、逆变器的工作模式与开关组合
不论采用哪种调制方法，逆变器最大可能利用到4种开关状态或开关组合和不可以利用的开关状态。

本处只以SVPWM 调制算法为例展开：
（1）不可以利用的开关状态：{S1与S3同时导通} {S2与S4同时导通}
{S1-S4均关断}（待机状态） 等等
缺点：中点电压不定，桥臂直通，不可以使用； （2）可以利用的开关状态
每一个组合决定输出线电压的两个位置，因此第二类开关组合共计可以产生复平面上2个离散的位置固定的非零电压矢量和两个零矢量。

以空间矢量U1为例给出U1
带入方程得到：
dc dc /21[exp()exp()]U =U AB BC CA j U u u j u j e παα→
=+⋅+⋅-＝
以空间矢量U2为例给出U2
带入方程得到：
dc dc /22[exp()exp()]-U U AB BC CA j U u u j u j e παα
→
-=+⋅+⋅-=＝
以此类推，得到电压源逆变器的电压空间矢量分布见图2，零矢量浓缩为一个点，即原点。

按照期望输出线电压过零点划分输出电压区间和选择有效电压矢量，见图3。

U ref
d μd γUdc
U ref
在纵轴上作简谐振荡可以在实轴上作展开角度为 PI/2或 -PI/2
ωo t
（a ）空间矢量分布 （b ）参考矢量合成 图2 电压空间矢量分布与参考矢量合成
U 1U 20°
180°
360°
U 2
U 1U 2U 1
图3 期望输出线电压区间划分与有效电压矢量选择
---------------------------------------------------------------------------------------------------
当电压源逆变器的直流回路电压为恒定，输出负载为对称，假设其输出相电压幅值为U omp ，输出线电压幅值为U omL ，直流回路电流为U dc ，线电压开关状态矢量的模为-
j U dc U =，有以下结论：
(/2)
omL (/2)
omL U sin()=U sin()j o R j o t e U t e ππωω-
-⎧⎪⎨⎪⎩ 输出线电压矢量的合成为参考线电压矢量---
-R U U U U o o s s s
T T T T T T μγ
μγ=++，其中有效矢
量-U μ和-U γ、零矢量-
U o
的占空比表达式分别为
方法1 ：采用零矢量 正半周：
d sin()sin()sin()
R omL
o v o v o s s dc
T U U t m t m k T T U U μμμωωω-
-=
==
==，d =1-d o μ 负半周：
d sin()sin()sin()
R omL
o v o v o s s
dc
T U U t m t m k T T U U γγγ
ωωω--=
==
==，d =1-d o μ
方法2 ：不用零矢量
01
1d [1sin()],d [1sin()],d 0
22
o o s s T T m t m t T T μ
μμγωω=
=+==-= ----------------------------------------------------------------------------------------------。