一种减小开关器件损耗的PWM调制方法技术

本发明专利技术为一种减小开关器件损耗的PWM调制方法，能够广泛应用于逆变器并网控制技术领域。由传统的每个PWM调制周期内有七种开关状态(简称七段式)优化为每个PWM调制周期内有五种开关状态(简称五段式)，可以减小开关器件的开关频次，降低开关器件的开关损耗。本发明专利技术所使用的五段式PWM调制方法可有效的减小器件的开关损耗。

【技术实现步骤摘要】

[00011本专利技术涉及一种基于TMS320F28335的减小开关器件损耗的Pmi调制的实现方法， 属于逆变器并网控制

技术介绍
SVPWM调制方式，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式 产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近理想的正弦波形。传统的SVPWM调制方 式，每个PWM调制周期内器件有七种开关状态(简称七段式），对七段式而言，发波对称，谐波 含量小，但每个开关周期有六次开关切换，势必会增加开关器件的损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种减小器件开关损耗的PWM调制方法，以解决现有的器件 开关损耗严重的问题。减小器件开关损耗的PWM调制方法包括以下步骤： -种减小开关器件损耗的PWM调制方法，步骤如下： 1)判断电压矢量所在扇区可根据αβ坐标系下电压矢量计算出幅值，再结合电压矢 量符号进行扇区判定； 2)电压矢量作用时间的计算； 3)电压矢量的作用顺序;在相邻基本矢量所加扇区内固定选用零矢量，以使逆变 器每一相在一个开关周期中连续120度的扇区不动作。 所述零矢量为000或111。 采用DSP28335进行pmi控制。本专利技术是一种基于DSP28335的减小开关损耗的PWM调制的实现方法，可使逆变器 每一相在一个开关周期中连续120度的扇区不动作，从而在采样周期不变和直流电压利用 率相同的的情况下，可使器件开关次数减小1/3,进而降低开关损耗。同时，使用浮点型 DSP28335作为控制芯片，能够对复杂的浮点直接进行运算，可以节约存储空间和程序的执 行时间，在实时控制上能够做到快速准确。因此，在实际应用中作用显著。【附图说明】 图1是电压矢量在第一扇区原理图；图2是五段式P丽调制原理图；图3是五段式PWM调制软件程序控制框图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的说明。电压空间矢量pmi控制系统可由微处理器、计算机或DSP构成。本专利技术是基于电压 空间矢量控制完成的，下面实施例仅介绍改进部分，对于电压空间矢量控制一般性内容不 再赘述。本实施例是一种基于DSP28335的减小开关损耗的PWM调制的实现方法，具体的实施 步骤：1)判断电压矢量所在扇区可根据αβ坐标系下电压矢量计算出幅值，再结合电压矢 量符号进行扇区判定；具体实现方法为:根据Clarke反变换，通过(α，β)坐标轴分量Ua和Ue，把合成矢量 1^转化为平衡的二相电压矢量113、111)、11。。由式1]￡1 = 1^，确定合成矢量Urrf所在扇区。Ua大于零则A= 1，小于零则A=0;若Ub大于零则B= 1，小于零则B=0;若u。大于零则C=l，小于零则C= 0。为区别这6种状态，令N=A+2B+4C，则可通过表1得到 合成矢量Uref所在的扇区。 表1扇区对应关系表 2)电压矢量作用时间的计算； 比如要合成的电压向量Uref在第I扇区中，欲用U4(100)、U6(110)、Uo(000)&U7 (111 )合成，用平均值等效可得:Uref*TS =U4*T4+U6*T6+U〇, 7*T〇, 7。其中，在一个控制周期Ts内， T4、T6为相邻两电压矢量作用时间，T〇、T7为零矢量作用时间。由正弦定理得， 可以得到各矢量的状态保持时间规律如下： 其中，m为SVPWM的调制比（调制比=调制波基波峰值/载波基波峰值），κ表 示第Κ个扇区，K=l，2,3,4,5,6,当Κ= 6时，Tk+i=T7=T1; 3)电压矢量的作用顺序;如要合成的电压向量Ure3f在第I扇区，则零矢量的分配关 系为:T7 =TQ =TS-T4-T6。五段式电压矢量作用顺序的分配原则为:每次进行开关状态的转换 时，仅改变其中一相的开关工作状态，尽可能降低器件的开关次数，使器件的开关损耗最 低。即在相邻基本矢量所加扇区内固定选用零矢量(000或111)，可使逆变器每一相在一个 开关周期中连续120度的扇区不动作。依据上述方法得到的五段式PWM调制生成方式如图2所示。完成DSP28335三个ePWM模块的同步，在增减计数模式下，计数周期值与矢量作用时间或占空比进行逻辑运算，计算 出当前矢量作用的计数值，此值赋给比较寄存器，比较寄存器与TBPRD(计数周期值)进行匹 配，匹配后由AQ(动作寄存器)产生相应动作把电平置高或置低。在五段式PWM调制中，有一 相的相电压在一个PWM周期内不发生翻转，因此，此相对应的动作寄存器电平设置恒为低或 高。要产生上下桥臂对称的波形，配置ePWMxA的极性控制使其信号反相输出以产生对称的 PWM波形；同时，为防止上下两个开关管发生直通损坏IGBT器件，因此需要加入一定的死区 时间。死区的加入用的是DB(死区模块)的上升沿和下降沿同时延时来产生。【主权项】1. 一种减小开关器件损耗的PWM调制方法，其特征在于，步骤如下： 1) 判断电压矢量所在扇区可根据邱坐标系下电压矢量计算出幅值，再结合电压矢量符 号进行扇区判定； 2) 电压矢量作用时间的计算； 3) 电压矢量的作用顺序;在相邻基本矢量所加扇区内固定选用零矢量，以使逆变器每 一相在一个开关周期中连续120度的扇区不动作。2. 根据权利要求1所述的一种减小开关器件损耗的HVM调制方法，其特征在于，所述零 矢量为000或111。3. 根据权利要求1所述的一种减小开关器件损耗的PWM调制方法，其特征在于，采用 DSP28335进行PWM控制。【专利摘要】本专利技术为一种减小开关器件损耗的PWM调制方法，能够广泛应用于逆变器并网控制
由传统的每个PWM调制周期内有七种开关状态(简称七段式)优化为每个PWM调制周期内有五种开关状态(简称五段式)，可以减小开关器件的开关频次，降低开关器件的开关损耗。本专利技术所使用的五段式PWM调制方法可有效的减小器件的开关损耗。【IPC分类】H02M7/48【公开号】CN105450061【申请号】CN201511015487【专利技术人】郭寅远, 刘刚, 李建伟, 芦开平, 刘红亮 【申请人】许继集团有限公司, 许继电气股份有限公司, 国网山西省电力公司, 国家电网公司【公开日】2016年3月30日【申请日】2015年12月29日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减小开关器件损耗的PWM调制方法，其特征在于，步骤如下：1)判断电压矢量所在扇区可根据αβ坐标系下电压矢量计算出幅值，再结合电压矢量符号进行扇区判定；2)电压矢量作用时间的计算；3)电压矢量的作用顺序；在相邻基本矢量所加扇区内固定选用零矢量，以使逆变器每一相在一个开关周期中连续120度的扇区不动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭寅远，刘刚，李建伟，芦开平，刘红亮，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，国网山西省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41