[发明专利]SVPWM信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器控制系统领域，具体涉及一种SVPWM信号发生器。

背景技术

三相桥式电压型逆变器具体是由六个开关器件构成的三个半桥.这六个开关器件组合起来(同一个桥臂的上下半桥的信号相反)共有8种安全的开关状态。若在电压空间矢量中，采用“1”表示上桥壁的导通，下桥臂截止；采用“0”表示上桥壁截止，下桥壁导通，其中000、111(这里是表示三个上桥臂的开关状态)这两种开关状态在电机驱动中都不会产生有效的电流。因此称其为零矢量。另外6种开关状态分别是六个有效矢量。它们将360度的电压空间分为60度一个扇区，共六个扇区。利用这六个基本有效矢量和两个零量。可以合成360度内的任何矢量。当要合成某一矢量时先将这一矢量分解到离它最近的两个基本矢量，然后用这两个基本矢量去表示。

SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，即空间矢量脉宽调制)的基本原理就是控制逆变器各个桥壁按照一定的频率和顺序依次导通，为了表示逆变器的不同工作状态，将各个桥壁的通断状态用一个三维空间矢量来表示。由于每一对桥壁的上桥壁、下桥壁不能同时导通，因此，该三维空间矢量足以表示所有桥壁的工作状态。

三相逆变器的六个有效矢量可以形成一个开关状态空间的六边形。SVPWM就是依据该开关状态六边形获得一系列以一定速率变化的旋转矢量，最终实际效果就是使逆变器的输出电压空间矢量的运行轨迹尽可能接近圆形，进而可以使用该输出电压为电机提供电源，使电机按照需要的速度平滑运行。

在国内的电压型逆变器控制领域，利用DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)或单片机实现SVPWM已经成为热点问题。例如DSP，虽然可以对数据进行实时采集和计算，但由于指令的执行时间不能满足某些应用中高性能控制系统的要求，运算速度存在劣势，对逆变器中开关的控制速度不尽如人意。更突出的是，在现有逆变器控制系统中，依然存在着同一相桥壁的控制信号出现高电平，进而发生逆变器桥壁短路的现象。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种SVPWM信号发生器，避免发生逆变器桥壁短路的现象，保证系统稳定、可靠地运行。

本发明提出的SVPWM信号发生器，该SVPWM信号发生器分别与三相桥式电路、DSP电路相连接，该SVPWM信号发生器包括：

脉宽调制启动模块，用于计时以及触发SVPWM信号模块开始工作；

SVPWM信号模块，用于根据输入时间输出相应的SVPWM波形；

过调制控制模块，用于在所述三相桥式电路过调制时对时间参数进行重构处理；

分频器模块，用于使所述过调制控制模块和所述SVPWM信号模块同步工作；

死区延迟模块，用于根据用户输入的死区延迟时间对脉冲信号进行延迟处理；

所述脉宽调制启动模块开始计时，在计时的数值达到预定阈值时，发送触发指令至所述SVPWM信号模块使该SVPWM信号模块开始工作；同时所述过调制控制模块开始接收由所述DSP电路输出的表示逆变器开关状态保持时间的时间参数；

所述分频器模块对所述SVPWM信号模块的时钟进行分频处理，使所述过调制控制模块和分频处理后的SVPWM信号模块工作周期相同；所述过调制控制模块和分频处理后的SVPWM信号模块根据相同的工作周期同步工作；

所述过调制控制模块在所述三相桥式电路发生过调制时对所述时间参数进行重构处理，获得重构处理后的时间参数；所述SVPWM信号模块根据该重构处理后的时间参数输出相应的脉冲信号；

所述死区延迟模块接收用户输入的死区延迟时间，根据该死区延迟时间对所述脉冲信号进行延迟处理。

本发明在逆变器控制系统发生过调制时，通过过调制控制模块对输入的时间参数进行重构处理，获得重构处理后的时间参数，根据时间参数将时间信号转化成为脉冲信号，并接收输入的死区延迟时间对该脉冲信号进行延迟处理，避免了同一桥壁的控制信号同时发生高电平的短路故障，从而保证系统稳定、可靠地运行。

附图说明

图1为SVPWM信号发生器结构示意图；

图2是一种包含SVPWM信号发生器的逆变器控制系统示意图；

图3为脉宽调制启动模块的波形图；

图4为过调制控制模块的波形示意图；

图5为SVPWM信号模块的波形示意图；

图6为死区延迟模块的波形示意图；

图7为实施例一中SVPWM信号发生器的输出波形示意图。

具体实施方式

实施例1：