一種三相PWM調制方法技術

本發明專利技術公開了一種三相PWM調制方法，其特征在于，包括以下步驟，首先找到三相線電壓輸出期望中的絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy；然后，根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值；將得到的比較值送入比較計數器，進行三相PWM調制。本發明專利技術的三相PWM調制方法的電壓利用率和空間矢量PWM相同，本發明專利技術不使用三角函數，能提高微控制器系統的計算效率。

【技術實現步驟摘要】
一種三相PWM調制方法
本專利技術涉及脈寬調制技術(PWM)，尤其涉及一種三相PWM調制方法，該方法采用線電壓期望輸出來得到三相PWM開關時間，適用于電力電子行業的三相逆變器相關輸出控制。
技術介紹
三相PWM輸出可以采用三項全橋實現，如圖1所示，三相全橋是由六個開關器件構成的三個半橋，同一橋臂上的上下半橋的信號相反。實際操作中，通過比較計數器控制每個橋壁的上下半橋的切換來實現三相PWM控制，這就需要計算每個橋壁的上下半橋的開關周期時間，并將其作為比較計數器的比較值輸入比較計數器，目前的三相調制方法中均為以三相相電壓為基礎計算各個開關周期時間，或者基于線電壓輸出不變為基準，在相電壓中加入三次諧波等方法，如SVPWM控制方法，其最后計算開關時間的依據均為每相電壓，SVPWM控制方法的給定為矢量給定，即給定輸出模值和角度。如果給定量為線電壓，則該方法需要將該電壓變換為矢量給定后方能使用。這樣一方面非常不方便，另一方面需要進行三角函數的求解，計算量大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種計算方便、且結算量小的三相PWM調制方法。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：本專利技術的調制方法，依據線電壓輸出期望，選取其中的最大線電壓輸出，通過該輸出期望得到最大線電壓輸出相關兩個橋臂的開關時間，通過最大線電壓輸出外的其他兩個線電壓輸出中的任意一個，得到和最大線電壓輸出不直接相關橋臂的開關時間，具體如下：一種三相PWM調制方法，包括以下步驟：第一步：找到三相線電壓輸出期望中的絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy；第二步，根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值；第三步：將得到的各相比較值送入各相的比較計數器，進行三相PWM調制：當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉，或者當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉當采用7段式的PWM控制時，所述第二步的根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值通過以下方式實現：對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp×(1-Uxy/Udc)/2，Ty＝Tp×(1+Uxy/Udc)/2，Tz＝Ty+Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx-Tp×(Uzx/Udc)，式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望；或者，對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp×(1+Uxy/Udc)/2，Ty＝Tp×(1-Uxy/Udc)/2，Tz＝Ty-Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx+Tp×(Uzx/Udc)，式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望。優選的，當采用5段式的PWM控制時，所述第二步的根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值通過以下方式實現：(1)當選取向量(000)為唯一零矢量時對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝0，Ty＝Tp×(Uxy/Udc)，Tz＝Ty+Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx-Tp×(Uzx/Udc)式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望；或者，對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp，Ty＝Tp×(1-Uxy/Udc)Tz＝Ty-Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx+Tp×(Uzx/Udc)式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望；(2)當選取矢量(111)為唯一零矢量對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp×(1-Uxy/Udc)，Ty＝Tp，Tz＝Ty+Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx-Tp×(Uzx/Udc)式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望；或者，對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp×(Uab/Udc)，Ty＝0，Tz＝Ty-Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx+Tp×(Uzx/Udc)式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望。優選的，所述的第一步中，如果找到的三相線電壓輸出期望中的絕對值最大的線電壓輸出期望為負值，則將該絕對值最大線電壓輸出期望相關的兩相調換，得到所述絕對值最大的、且為正數的線電壓輸出期望Uxy。優選的，所述絕對值最大的線電壓輸出期望通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三相PWM調制方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：找到三相線電壓輸出期望中的絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy；第二步，根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值；第三步：將得到的各相比較值送入各相的比較計數器，進行三相PWM調制：當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉，或者當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉。

【技術特征摘要】
1.一種三相PWM調制方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：找到三相線電壓輸出期望中的絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy；第二步：根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值；第三步：將得到的各相比較值送入各相的比較計數器，進行三相PWM調制：當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉，或者當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉；PWM調制為7段式的PWM控制或5段式的PWM控制；當采用7段式的PWM控制時，所述第二步的根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值通過以下方式實現：對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp×(1-Uxy/Udc)/2，Ty＝Tp×(1+Uxy/Udc)/2，Tz＝Ty+Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx-Tp×(Uzx/Udc)，式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望；或者，對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝Tp×(1+Uxy/Udc)/2，Ty＝Tp×(1-Uxy/Udc)/2，Tz＝Ty-Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx+Tp×(Uzx/Udc)，式中，Tx為x相的比較計數器的比較值，Ty為y相的比較計數器的比較值，Tz為z相的比較計數器的比較值，Tp為PWM的周期，Udc為直流側電壓，Uxy為x相和y相之間的線電壓輸出期望，Uyz為y相和z相之間的線電壓輸出期望，Uzx為z相和x相之間的線電壓輸出期望；當采用5段式的PWM控制時，所述第二步的根據該絕對值最大、且為正數的線電壓輸出期望Uxy計算各相比較計數器的比較值通過以下方式實現：(1)當選取向量(000)為唯一零矢量時，對應所述的第三步中，“當比較計數器的計數值大于其比較值時，對應相的上管導通下管關閉，當比較計數器的計數值小于其比較值時，對應相的下管導通上管關閉”的情況，PWM比較器中x、y、z三相的比較計數器的比較值通過如下公式計算：Tx＝0，Ty＝Tp×(Uxy/Udc)，Tz＝Ty+Tp×(Uyz/Udc)或Tz＝Tx-Tp×(Uzx/Udc)式中，Tx...

【專利技術屬性】
技術研發人員：付強，
申請(專利權)人：北京景新電氣技術開發有限責任公司，
類型：發明
國別省市：