Z源逆变器空间矢量控制的DSP实现
基于空间矢量定时滞环控制的Z源光伏并网控制策略
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１０２６．２０１２．０４．００７基于空间矢量定时滞环控制的Ｚ源光伏并网控制策略尤 鋆１，２，王 冲１，２，郑建勇１，２，翁蓓蓓３（１．东南大学电气工程学院，江苏省南京市２１００９６；２．苏州市电气设备与自动化重点实验室，江苏省苏州市２１５１２３；３．泰州供电公司，江苏省泰州市２２５３００）摘要：利用电压空间矢量对Ｚ源光伏并网逆变器线电流进行定时滞环控制，以控制误差为０且开关频率固定为目标，设计了定时滞环控制器，实现了并网电流与电网电压同步，获得了较高的功率因数。
同时，零矢量在每个控制周期开始时刻作用，通过计算零矢量作用时间可能的最小值，计算得到占空比并成功插入直通时间实现了直流升压。
所提出的系统及方案具有响应快速、精度高、抗干扰能力强、开关次数少、易于数字化实现等优点。
仿真和试验结果均验证了该控制策略的正确性。
关键词：Ｚ源空间矢量；定时滞环控制；光伏并网收稿日期：２０１１－０５－０６；修回日期：２０１１－０８－１７。
国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２００８ＡＡ０５２４２１）。
０ 引言近年来，太阳能作为清洁型可再生能源受到广泛关注。
然而，由于光伏电池组输出电压波动范围大，为了满足并网要求需要增加逆变器直流侧升压环节［１－２］。
Ｚ源逆变器由于其具有较好的升压功能、可插入直通状态从而提高系统可靠性、结构简单等优点正得到越来越多的研究与应用。
在光伏并网发电系统中，对电网的跟踪控制是系统的技术关键，要求并网电流实时跟踪电网电压频率和相位，且电流总畸变率小于５％。
滞环电流控制技术由于其动态响应快、电流跟踪精度高、对负载参数不敏感等优点已经广泛应用在光伏并网系统中［３－６］。
但是，开关频率不固定使得Ｚ源逆变器很难插入直通状态实现稳定升压功能。
而通过计算可变滞环宽度、固定频率的方法会带来大量的繁琐计算［７－９］，且由于传感器误差或者控制误差而导致的计算不准确会引起频率波动，不能达到控制效果。
DSP在逆变器PWM控制中的应用
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) 用! " # 实现各类 # $% 波形
逆变器的 0 1* 控制策略主要有采样法，空间 矢量法，特定谐波消去法。虽然都是以得到正弦波 为目的，但是不同的控制策略所得到的波形各异， 用/ + 0 来实现时采用的方法就不同。
’ ( % " ) ’ *% " & , " $ & ’ .内有 两 个 事 件 管 理 器 模 块 ，每个事件管理器模块包括通用定时 3 5 .和 3 5 6 器、比较单元、捕获单元以及正交编码脉冲电路； —" ! —
《电气应用》 ! " " #年第! $卷第%期
・电力电子 ・
! " # 在逆变器 #$% 控制中的应用
刘 琨! 陈允平! 吴 波"
（ ） ! #武汉大学电气工程学院 $ % & & ’ " " #浙江省送变电工程公司 % ! & & ! ’ 摘 要 以( )公司的 (* + % " & , " $ & ’ . 芯片为例，介绍了 / + 0 在逆变器控制中的应用，并
图! 三相桥式 0 1* 型逆变电路
基于DSP的逆变电源控制器的设计
基于DSP的逆变电源控制器的设计摘要本文讨论的逆变电源控制器采用数字信号处理器（dsp）对逆变电源系统进行全数字控制，通过改变pwm波形的脉冲宽度和调制周期可以达到调压和变频的目的，并融合了多元化的保护功能使逆变电源系统的驱动电路变得简单可靠。
关键词逆变；脉宽调制；svpwm；控制器中图分类号tm4 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）49-0184-02许多行业的用电设备不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。
其幅值、频率稳定度及变化方式因用电设备的不同而不尽相同，例如通信电源、不间断电源、医用电源等都是通过整流和逆变组合电路对原始电能进行变换后得到的。
电力系统中，将电网交流电通过整流技术变成直流电，然后通过逆变技术，将直流变成高频交流，再通过高频变压器降压，就达到缩小变压器体积和提高供电质量的目的了[1]。
工控行业中，应用广泛的交流伺服电机的驱动单元使用的是频率可调的三相交流电，而电网提供的交流电是不变的，为了得到幅值和频率可调的三相交流电，我们需要进行直交变换。
本文采用了ti公司生产的32位定点dsp控制器tms320f2812作为控制器主处理器，采用先进的svpwm空间矢量控制算法，并且融合了多元化的保护功能，通过电流采样实现了逆变电源的过流和短路保护，具有良好的实用性。
1 系统结构逆变器中的变流器由三组igbt组成，在其运行的过程中，igbt 的通断频率是很高的，这就需要驱动信号发生器有较高的运算速度，能够产生所需频率的驱动信号，而高性能控制器dsp可以满足这个要求。
ti公司生产的32位定点dsp控制器tms320f2812，其工作频率高达150mz，高性能的32位cpu，大大提高了控制系统的控制精度和芯片处理能力，是目前控制领域最先进的处理器之一，其pwm发生电路可以根据需要直接改变pwm输出频率，随时改变pwm 的脉宽，能够满足逆变器的控制要求。
三相并网Z源逆变器控制策略研究
矢量 。
设三相并网交流侧某一时刻 的空间电压矢量为Ｕ ＝ ｒ＋ ， Ｕａ 而，
在第一扇区内， 可让第一扇区的两个有效矢量Ｖ ，２ １ 和两个零矢 Ｖ
量ｖ ， ７ Ｏ Ｖ 各工作 一段 时间， 共同组合作用产生等 效的空 间矢量
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｚ ｓ ｕ ｃ ｖ ｒｅ ； ｖ ｗｍ ； ｏｔ ｇ — ｕ ｒ ｎ ｌ ｓ ｏ ． ｙ ｒ ｓ －ｏ ｒ ｅｉ ｅ ｔ ｒ ｓ ｐ ｎ ｖ ｌ ｅｃ ｒｅ ｔ ｏ ｅｌ ｐ ａ ｃ ｏ
传统的 电压源型 、 电流 源型逆变器主要存 在两方面的缺 点。 首先， 他们是升压 型， 或是降压型逆变器， 无法通过同一个
开关频率一样。 电压矢量工作时序的示意图如下图２ 示。 各 所
（） 源 阻抗网络的工作原理 １ｚ
为简要分析ｚ 源阻抗 网络工作过程， 源阻抗网络的参数 设ｚ 满足对称条件， 尸Ｌ ： Ｂ 。 Ｌ ＝ ＝ 根据对称原理， 。 两个电 感和两个 电容上的电压分别相等。 设逆变器开关管的开关周期 为 ， 上下桥臂直通 时间为 ， 非直通 时间为 ， 并设直通时间 占空比为ｄ＝ ｏＴ ｏＴｌ ￣。 Ｚ 源逆变器工作在直通状态时， 有
内流过电感的电流 的净变化率为零 ， 结合式 （） ２ ， １ 、（） 有
＝
电路拓扑结构灵活的实现升降压控制 。 其次 ， 逆变器桥臂的上
下开关器件不能同时导通， 否则会导致开关管出现过流或过压
（ｓ ｕ一
＋
＝ ０
可计算得到ｚ 源电容电压的平均值
＝
的问 造成开关管的损坏。 源逆变器可以弥补以上传统逆 题， ｚ
中图分类号 ： Ｍ４４ Ｔ ６
改进型Z源逆变器
改进型Z源逆变器一、本文概述随着电力电子技术的不断发展，逆变器作为将直流电转换为交流电的关键设备，在电力系统中发挥着日益重要的作用。
Z源逆变器作为一种新型的逆变器拓扑结构，因其独特的升降压能力和优良的动态性能，受到了广泛关注。
传统的Z源逆变器在实际应用中仍存在一些问题，如启动冲击大、电压利用率低等。
本文提出了一种改进型Z源逆变器，旨在解决这些问题，并进一步提升其性能。
本文首先介绍了Z源逆变器的基本原理和特点，分析了其在实际应用中的优势与不足。
接着，详细阐述了改进型Z源逆变器的设计思路和方法，包括其电路结构、控制策略以及参数优化等方面。
在此基础上，本文进一步探讨了改进型Z源逆变器的性能优势，如减小启动冲击、提高电压利用率等。
本文还通过实验验证了改进型Z源逆变器的有效性和可行性。
实验结果表明，相较于传统Z源逆变器，改进型Z源逆变器在启动冲击、电压利用率等方面均有显著改善，且具有良好的动态性能和稳定性。
本文总结了改进型Z源逆变器的研究成果，并对其未来的应用前景进行了展望。
本文的研究旨在为电力电子技术的发展提供新的思路和方法，推动逆变器技术的不断创新和进步。
通过深入研究和优化改进型Z源逆变器，有望为电力系统的稳定运行和高效利用提供有力支持。
二、Z源逆变器的基本原理与特点Z源逆变器是一种新型的电力电子变换器，其基本原理和特点使得它在众多电力转换应用中具有独特的优势。
Z源逆变器的基本结构包括一个阻抗网络、一个开关管以及一个负载。
阻抗网络是Z源逆变器的核心部分，通常由电容、电感等元件组成，负责实现电能的存储和释放。
电压增益特性：Z源逆变器具有独特的电压增益特性，可以在不增加开关管电压应力的情况下，实现输出电压的抬升。
这一特性使得Z源逆变器在需要高压输出的应用中具有显著优势。
恒频控制：Z源逆变器采用恒频控制策略，使得开关管的开关频率固定，从而降低了系统的复杂性和成本。
恒频控制还有助于提高系统的稳定性和可靠性。
宽输入电压范围：Z源逆变器可以适应较宽的输入电压范围，这使得它在电压波动较大的环境下也能保持稳定的性能。
基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计共3篇
基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计共3篇基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计1基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究与设计随着现代电子技术的发展，控制技术逐渐成为重要的研究领域。
永磁同步电机作为一种高效、稳定的电机，已经得到广泛应用。
而矢量控制技术，则可实现对永磁同步电机的精确控制，提高其效率和稳定性。
本文，我们将介绍基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究和设计。
从系统架构、控制算法、硬件设计以及实验测试等方面，详细探究其原理和实现方法。
一、系统架构永磁同步电机矢量控制系统主要由两部分组成：控制器和电机。
其中，控制器采用DSP作为核心，运行矢量控制算法，将电机转速、位置等信息输入进行控制。
电机由永磁同步电机、驱动器和传感器组成。
二、矢量控制算法矢量控制算法主要包括两种：基于空间矢量分解的矢量控制和基于旋转矢量的矢量控制。
其中，基于空间矢量分解的矢量控制是通过将电机的空间矢量分解为定子和转子磁链矢量，控制其大小和相位差来实现永磁同步电机的转矩和转速控制；基于旋转矢量的矢量控制则是通过构建一个旋转矢量，并控制其与电机运动的相对位置来实现对电机的精确控制。
三、硬件设计在硬件设计方面，我们采用了一种小型化的设计方案，将DSP 与其他电路集成在一起，便于控制和维护。
电机驱动器采用了3相全桥逆变器，可实现对电机的相位和大小控制。
传感器为霍尔传感器，并通过反馈控制将电机转速等信息输入到控制器中。
四、实验测试为了验证所设计的永磁同步电机矢量控制系统的有效性，我们进行了实验测试。
通过转速和转矩测试，得到了电机在加速、减速、负载改变等情况下的运行特性。
实验结果表明，所设计的永磁同步电机矢量控制系统具有较高的控制精度和稳定性。
五、结论综上所述，基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究和设计可实现对永磁同步电机的精确控制，提高其效率和稳定性。
对于电机控制领域的研究和应用具有一定的参考和借鉴价值本文介绍了基于DSP的永磁同步电机矢量控制系统的研究和设计。
电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术
高压直流输电（HVDC）
适用于高压直流输电系统的电压调节 和电流控制。
电机控制
用于无刷直流电机（BLDC）、永磁 同步电机（PMSM）等电机的控制。
不间断电源（UPS）
用于不间断电源系统的电压调节和能 量转换。
智能电网
用于智能电网中的分布式电源接入和 能量调度。
电压空间矢量PWM(SVPWM)的特点
高电压输出
高效节能
易于数字化实现
降低谐波干扰
能够实现高电压的输出， 适用于高压直流输电
（HVDC）等应用场景。
通过优化PWM脉冲宽度 和角度，实现更高的电 压输出和更低的损耗。
基于数字信号处理（DSP）等 数字技术，实现SVPWM算法
的快速计算和控制。
通过优化PWM脉冲的形 状和角度，降低对电网
电磁干扰
SVPWM控制技术产生的 电磁干扰较小，对周围环 境的影响较小。
04
电压空间矢量 PWM(SVPWM)控制优 化策略
电压空间矢量分配优化
考虑电机参数
根据电机的具体参数，如电感、 电阻等，优化电压空间矢量的分 配，以提高控制精度和响应速度。
降低谐波影响
通过优化电压空间矢量的分配，降 低PWM控制过程中产生的谐波， 减小对电机和整个系统的负面影响。
电压空间矢量 PWM(SVPWM) 控制技术
目录
• 电压空间矢量PWM(SVPWM)技 术概述
• 电压空间矢量PWM(SVPWM)控 制算法
• 电压空间矢量PWM(SVPWM)控 制性能分析
目录
• 电压空间矢量PWM(SVPWM)控 制优化策略
• 电压空间矢量PWM(SVPWM)控 制技术发展趋势
电流输出精度
矢量控制技术的原理与实现
矢量控制技术的原理与实现矢量控制技术是一种使电动机能够稳定而高效地工作的控制方法。
它通过对电机的电流和磁场进行调节，实现对电机的精确控制。
本文将介绍矢量控制技术的原理和实现方法。
一、矢量控制技术的原理矢量控制技术是基于电机的空间矢量旋转理论而发展起来的。
其核心原理可以概括为以下两点：1. 空间矢量理论空间矢量理论是矢量控制技术的基础，它描述了电机在磁场空间中的运动和变化。
根据磁场空间的磁链和电磁力矩的理论特性，利用数学模型和矢量分析方法，可以准确地计算和控制电机的运动。
2. 矢量控制算法矢量控制技术通过矢量控制算法来实现对电机的精确控制。
该算法基于电机的电流和转矩方程，通过对电流和磁链的调节来控制电机的转矩和速度。
二、矢量控制技术的实现方法矢量控制技术的实现方法主要包括以下几个方面：1. 电流控制矢量控制技术首先需要对电机的电流进行控制。
通过电流控制器对电机的电流进行调节，使其能够按照预定的矢量轨迹运动。
电流控制器可以采用PID调节器、模糊控制器等，根据具体情况选择最合适的控制器。
2. 磁场定向矢量控制技术还需要对电机的磁场进行定向。
通过对电机的磁场进行定向，可以使电机产生特定方向的磁链，从而实现对电机的精确控制。
磁场定向可以通过空间矢量理论和矢量控制算法来实现。
3. 磁链调节矢量控制技术还需要对电机的磁链进行调节。
通过调节电机的磁链，可以实现电机的转矩和速度的控制。
磁链调节可以通过控制电机的电流和电压来实现，也可以通过改变电机的磁场分布来实现。
4. 动态反馈矢量控制技术还需要实时地对电机进行动态反馈。
通过传感器对电机的状态进行实时监测，可以及时发现和修正电机的运行状态，保证电机能够稳定而高效地工作。
常用的传感器包括位置传感器、速度传感器、电流传感器等。
总结：矢量控制技术是一种非常先进且有效的电机控制方法。
通过对电机的电流和磁场进行精确调节，可以实现对电机的精确控制和高效运行。
矢量控制技术的实现方法主要包括电流控制、磁场定向、磁链调节和动态反馈等方面。
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１
引言
Ｚ
源逆变器
［１］
的提出克服了传统电压源和电流源
逆变器的不足，提供了一个新颖功率变换概念。Ｚ源
逆变器尤其适用于直流端电压波动较大的应用场合，
如燃料电池［１］，即直流电压一般在２∶１范围内波动；电
网电压可能发生瞬时跌落的变频调速系统［２］等。空间
矢量脉宽调制（ＳＶＰＷＭ）因其线性调制范围宽，输出
谐波低等特性而在三相逆变器中得到了广泛应用。本
文提出实现Ｚ源逆变器ＳＶＰＷＭ控制策略的方法。
２Ｚ源逆变器的ＳＶＰＷＭ
控制
图１示出Ｚ源逆变器的基本拓扑。Ｚ源逆变器
的主桥臂可开路或短路运行，且具备直接升降压功
能
［１］
。当直流电
源电压能满足
交流输出电压
的大小时，采
用传统的空间
矢量ＰＷＭ进
行控制即可。当直流侧电压太低，无法满足输出交流
电压的大小时，可采用带直通零矢量［１］的ＳＶＰＷＭ控
制方法进行升压控制而满足交流输出的需要。
图２给出了采用带直通零矢量ＳＶＰＷＭ控制时，
直流侧两种基本工作状态的等效电路。在图２ａ的直
通状态下，逆变桥上、下桥臂短路，该状态在传统电压
源型逆变器中是不允许的，而Ｚ源逆变器正是通过这
一直通短路状态将Ｚ网络电容Ｃ１，Ｃ２上的电压ｕＣ１，
ｕ
Ｃ２
升高，从而为逆变器母线提供更高的直流电压。
图３ａ给出参考电压矢量Ｕｒｅｆ图。图３ｂ给出位
于图３ａ扇区Ｉ时带直通零矢量的空间矢量
ＳＶＰＷＭ
控制周期Ｔｓ内各开关的工作情况。
由网络对称可得：ＵＣ１＝ＵＣ２＝ＵＣ，ｕＬ１＝ｕＬ２＝ｕＬ（１）
Ｚ源逆变器空间矢量控制的ＤＳＰ
实现
顾斌，钱照明，房绪鹏，高奇
（浙江大学，浙江杭州３１００２７）
摘要：分析了实现Ｚ源逆变器［１］空间矢量控制方法的原理，给出了基于ＤＳＰ的简易实现方法。实验结果验证了
所提控制方法的有效性。
关键词：逆变器；脉宽调制；矢量控制／数字信号处理器
中图分类号：ＴＭ４６４，ＴＮ８６文献标识码：Ａ文章编号：１０００－１００Ｘ（２００５）
０６－０１０７－０２
ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＳＶＰＷＭｆｏｒＺ－ｓｏｕｒｃｅＩｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＤＳＰ
ＧＵＢｉｎ，ＱＩＡＮＺｈａｏ－ｍｉｎｇ，ＦＡＮＧＸｕ－ｐｅｎｇ，ＧＡＯＱｉ
（ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＳｐａｃｅＶｅｃｔｏｒＰＷＭｆｏｒＺ－ｓｏｕｒｃｅｉｎｖｅｒｔｅｒａｎｄｉｔｓＤＳＰｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．
Ｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ＰＷＭ；ｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ／ＤＳＰ
ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ：ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０３７７０３８
）
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０３７７０３８）
定稿日期：
２００５－０４－０５
作者简介：顾斌（１９８０－），男，江苏人，硕士研究生，研
究方向为高压大功率变流技术。
图１Ｚ源逆变器基本拓扑
图中
Ｌ
１＝Ｌ２Ｃ１＝Ｃ２
图２直流侧两种基本工作状态的等效电路
图３Ｕｒｅｆ及其Ｔｓ内各开关的工作情况
电力电子技术
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
第３９卷第６期
２００５年１２月Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００５
１０７
电力电子技术
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
第３９卷第６期
２００５年１２月Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００５
当逆变桥工作在图２ａ的直通状态时，可得：ｕＬ＝ＵＣ，ｕｄ＝２ＵＣ，ｕｉ＝０（２）式中ｕｉ———逆变器的母线电压当逆变桥工作在图２ｂ的非直通状态时，可得：ｕＬ＝Ｕｏ－ＵＣ，ｕｄ＝Ｕｏ，ｕｉ＝ＵＣ－ｕＬ＝２ＵＣ－Ｕｏ（３）稳态时，由ｕＬ的平均值Ｕ为零可得：ＵＬ＝ｔ０ＵＣ＋（Ｔｓ－ｔ０）（Ｕｏ－ＵＣ）Ｔｓ＝０（４）即ＵＣＵｏ＝Ｔｓ－ｔ０Ｔｓ－２ｔ０（５）由图２ｂ和对应的式（３）可得，非直通状态时可得：ｕｉ＝ＵＣ－ｕＬ＝２ＵＣ－Ｕｏ＝ＴｓＴｓ－２ｔ０Ｕｏ＝ＢＵｏ（６）式中Ｂ＝ＴｓＴｓ－２ｔ０≥１假设图３ａ中Ｕｒｅｆ的长度为ｍ＊（０＜ｍ＊≤２３#），可得逆变器的输出线电压ｕａｃ有效值为：Ｕａｃ＝１２#３#２ｍ＊ｕｉ＝６#４ｍ＊ＢＵｏ（７）设Ｕｓｚｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ）为直通零矢量，则图３ａ中：Ｕｒｅｆ＝Ｔ１ＴｓＵ１＋Ｔ２ＴｓＵ２＋Ｔ０ＴｓＵ０＋Ｔ７ＴｓＵ７＋２×ｔ０６Ｔｓｃｉ＝ａ$Ｕｓｚｉ（８）式中Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ０＋Ｔ７＋ｔ０＝Ｔｓ设传统非直通零矢量Ｕ０，Ｕ７和Ｕｓｚｉ对Ｕｒｅｆ均不产生影响，可得：Ｔ０ＴｓＵ０＋Ｔ７ＴｓＵ７＋２×ｔ０６Ｔｓｃｉ＝ａ$Ｕｓｚｉ＝０（９）有：Ｕｒｅｆ＝Ｔ１ＴｓＵ１＋Ｔ２ＴｓＵ２（１０）解得：Ｔ１Ｔｓ＝３#２ｍ＊ｓｉｎπ３－%&θ（１１）Ｔ２Ｔｓ＝３#２ｍ＊ｓｉｎθ（１２）当Ｕｒｅｆ在时区Ⅰ，带Ｕｓｚｉ空间矢量ＰＷＭ在线性调制区的边界条件为［２］：Ｔ１＋Ｔ２＋ｔ０＝Ｔｓ，Ｔ０＝Ｔ７＝０（１３）由式（８）～（１３）可得：ｍ＊（Ｔｓ－ｔ０）／Ｔｓ＝２／３#ｃｏｓπ６－%&θ≤２３#（１４）同时为保证ｕａｃ为正弦，参考矢量的轨迹应当为一个圆，故有：ｍ＊≤２３#Ｔｓ－ｔ０Ｔｓ＝１３#１＋ＢＢ（１５）由式（１０）～式（１２）和ｍ＊，Ｂ的制约关系式（１５），就可利用ＤＳＰ实现带Ｕｓｚｉ的Ｚ源逆变器的空间矢量ＰＷＭ控制。当Ｕｒｅｆ位于其余５个扇区时，除了作用的有效矢量不同外，其它与扇区Ｉ类似。３ＤＳＰ的实现图４给出采用ＤＳＰ的事件管理模块产生Ｚ源逆变器控制信号的方法。该方法采用连续增减模式，利用下溢中断和周期中断在比较寄存器ＣＭＰｘ（ｘ＝１，２，
３）中装载入ｔ
１和ｔ２
，由波形发生器生成一个不对称波
形，再利用死区定时器ＤＢＴＣＯＮＡ将该不对称波形
转化为带有
开路死区的
两路信号，
最后利用比
较方式控制
寄存器
ＡＣ－
ＴＲＡ
，将上
述两路信号
取反，便得
到所需带直
通死区的Ｚ源逆变器的ＰＷＭ控制信号。
４
实验结果
针对上述分析进行实验。这里采用ＴＩ公司的
ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ型ＤＳＰ，带三相Ｌ，Ｒ
串联负载，取直
流电压
Ｕ
ｏ
＝１５０Ｖ，ｍ＊＝０．９２，Ｂ＝１．５６，且满足关系式（１５
），
输出频率
ｆ
ｏ＝４０Ｈｚ的交流电压，开关频率ｆｃ
＝１０ｋＨｚ
。图
５示出同一桥臂上、下开关的驱动电压ｕ
ＰＷＭ１，ｕＰＷＭ４
和
三相Ｌ，Ｒ串联负载Ｒ上的线电压ｕａｃ实验波形。
５
结论
Ｚ
源逆变器的提出克服了传统电压型逆变器和
电流型逆变器的一些固有不足。本文分析了实现带
有直通零矢量Ｚ源逆变器空间矢量控制方法的原
理；给出利用ＤＳＰ的自行生成开路死区功能，经过
取反得到带有直通零矢量Ｚ源逆变器空间矢量控制
的ＤＳＰ控制。该方法简单易行，实验结果证明了该
方法的有效性。
参考文献
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图４基于ＤＳＰ的Ｚ源逆变器控制信号生成
图５实验波形
１０８