SVPWM 发生器（两电平）

生成用于 SVPWM 控制的两电平变换器的脉冲

库

Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Electronics / Power Electronics Control

描述

SVPWM 发生器（两电平） 模块使用空间矢量脉宽调制 (SVPWM) 技术为三相两电平 DC/AC 变换器生成脉冲。

变换器开关由以下等效电路表示：

如下图所示，SVPWM 技术的目标是通过组合对应于基本空间矢量的开关状态来瞬时逼近参考电压矢量 (Uref)。

更准确地说，对于每个 PWM 周期，参考矢量 Uref 通过使用其两个相邻的空间矢量（图中的 U3 和 U4）持续一段时间，并在周期的剩余时间使用零矢量（U7 或 U8）来进行平均。

矢量	Q1	Q3	Q5
U1	1	0	0
U2	1	1	0
U3	0	1	0
U4	0	1	1
U5	0	0	1
U6	1	0	1
U7	0	0	0
U8	1	1	1

该模块实现了两种对称的开关模式[1]：

模式 #1：使用此模式（称为软件确定模式）时，每个 PWM 通道在每个 PWM 周期内开关两次。

模式 #2：使用此模式（称为硬件确定模式）时，一个 PWM 通道在整个 PWM 周期内保持恒定。因此，此模式的开关次数少于模式 #1。结果，模式 #2 的开关损耗得以降低。

参数

输入参考矢量 (Uref) 的数据类型

指定参考矢量的类型。

当设置为 幅值-角度（弧度）（默认）时，Uref 矢量由以下输入指定：

|U| Uref 的幅值（介于 0 和 1 之间的值）

当设置为 alpha-beta 分量 时，Uref 矢量由 Uα 和 Uβ 输入指定。

当设置为 内部生成 时，Uref 不再是模块的输入。它将在内部生成，以便按照输出电压参数中的指定来控制变换器输出电压。

开关模式

当设置为 模式 #1（默认）时，变换器的每个器件在每个 PWM 周期内开关两次。

当设置为 模式 #2 时，三个桥臂中的一个其状态在整个 PWM 周期内保持恒定（不开关）。

PWM 频率 (Hz)

指定决定 PWM 周期的 PWM 频率。

$$PWMperiod=1/PWMFrequency$$

默认值为 2000。

输出电压：[幅值 (0<m<1)，相位（度），频率 (Hz)]

指定由该模块控制的两电平变换器的输出电压的幅值、相位和频率。默认值为 [0.8 -30 50]。变换器线-线输出电压的基波分量幅值定义为

$$V_{LLrms}=m\times \frac{V_{dc}}{\sqrt{2}}$$

仅当 输入参考矢量 Uref 的数据类型 参数设置为 内部生成 时，此参数才可见。

采样时间

指定模块的采样时间，单位为秒。设置为 0 以实现连续模块。默认值为 0。

输入和输出

Uref

当 输入参考矢量 Uref 的数据类型 参数设置为 幅值-角度（弧度） 时，模块的两个输入是旋转参考矢量 Uref 的幅值和相位（弧度）。

当 输入参考矢量 Uref 的数据类型 参数设置为 alpha-beta 分量 时，模块的两个输入是 Uref 的 alpha-beta 分量。

输出包含用于触发变换器器件的六个自换流器件（Q1 至 Q6）的脉冲信号。

特性

特性	描述
采样时间	在 采样时间 参数中指定。如果 采样时间 = 0 则为连续
标量扩展	否
维度化	否

示例

power_SVPWMGenerator2Level 模型使用两个简单电路来展示 SVPWM 发生器（两电平）的工作原理，并比较两种开关模式选项。运行仿真并打开 Powergui 模块的 FFT 分析工具，以查看两个变换器产生的电压的谐波和 THD 值。

模型采样时间由 Ts 变量参数化，其默认值设置为 2e-6 s。在命令窗口中将 Ts 设置为 0，并将 Powergui 模块的 仿真类型 参数更改为 连续，以便在连续模式下仿真模型。

参考文献

[1] Yu, Z., 应用报告 SPRA524，使用 TMS320C24x 通过硬件和软件确定的开关模式实现空间矢量 PWM, Texas Instruments, 1999.

版本历史记录

[1] Yu, Z., 应用报告 SPRA524，使用 TMS320C24x 通过硬件和软件确定的开关模式实现空间矢量 PWM, Texas Instruments, 1999.

版本历史记录

R2013a 中引入