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《基于psim的单相三电平svpwm算法及性能分析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于PSIM的单相三电平SVPWM算法及性能分析研宄摘要：本文使川单相H桥逆变电路作为主电路，针对三电平SVPWM算法进行详细数学分析推导，通过对比传统正弦脉宽调制技术（SPWM）,分析SVPWM调制方式的性能。使用PSIM建立仿真模型进行仿真分析：同时，利用PSIM可产生C代码的功能，直接生成DSP需要的代码文档；不但缩短了研宄周期，还增加了C代码的可读性。关键字：SVPWM调制PSIM仿真单相逆变Abstract:Thispaperusessingle-phaseHbridgeinvertercircuitasthemaincircuit，adetailedma
2、thematicalanalysisforthethreelevelsSVPWMofalgorithm，bycomparingthetraditionalsinusoidalpulsewidthmodulation（SPWM）,theperformanceanalysisofSVPWMmodulation.UsingPSIMtobuildsimulationmodelforsimulationanalysis;meanwhile，theuseofPSIMcanproduceCcodefunction,directlygeneratedDSPrequiredcoded
3、ocuments;Notonlygreatlyshortenedtheresearchcycle，butalsoincreasedthereadabilityoftheCcode.1引言随着电力电子技术的发展，像光伏发电等新能源的大量投入，对逆变电路的调制方式提山了更高的要求。随着对正弦脉宽调制技术（SPWM）的不断改进，在一定程度上提高了直流电压的利用率和减少了THD;但相对于空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，由于其具有易于数字化实现和电压利用率高等优点，因此更为广泛应用及研究。研宂表明，SVPWM调制技术具有SPWM调制技术所不具备的优势文献［4］提出了一种通
4、用H桥级联SVPWM算法，通过对SVPWM算法的改进，结果表明改进后的级联SVPWM算法降低了计算工作量。本文使用通用的H桥逆变电路作为研究模型和实验主电路，对甲.相SVPWM详细的数学推导和使用双重傅里叶分析来研究SVPWM调制技术的性能;通过PSIM搭建仿真模型验证分析,利用其能产生C代码的功能，不但解决了编写Ccode的难题，同时有利于算法和模型的修改，极大的缩短了科研周期。2单相SVPWM算法的数学推导本文以单相H桥逆变电路作为研究对象，对SVPWM算法进行推导分析。单相H桥逆变电路的主电路结构拓扑图如图1所示0图1主电路结构拓扑图为了研究分析方便，定义开关
5、函数.，为：p,上桥臂导通，下桥臂关断上桥臂关断，下桥臂导通（"9J其中，V7；和VT2为桥臂兄，V7；和VT4为桥臂对图1分析知：对于每一个桥忾都有两种电平（0,输出，对于H桥有三种电平（-0,%/）输出，对于四个开关管有四种不同的组合。与四个开关管的四种不同的组合对应的开关函数久值和H桥输出电压如表1所示。表丨开关组合与开关函数和输出电压的对应关系VT}vt2vr4AUabonoffonoff110onoffoffon10Udcoffononoff01~Udcoffonoffon000与三相SVPWM算法类同，单相SVPWM算法也分力通过扇区的判断、矢量作川时间
6、的计算和SVPWM的产生來实现
7、21,其中SVPWM矢量合成图如图2所示。图2中（/0（0,0）和f/3（l，l）为零矢S;f/、为合成矢S,以角度沒=做旋转；图中分为两个扇区（扇区1、2）,对应着合成矢量的正负设开关周期为rs,在图2中i,2两个扇区内，根据伏秒平衡原理有：UrTsCOS0=（其屮/=1,2）（2）所以，矢量fA、（/2的在一个开关周期中的作用时间为：又因为
8、t/J=
9、"2卜人，所以:j7J=MTScos0[r2=-A/rs.cos^其屮似==为SVPWM的调制系数，范围0〜1。为了尽呈减少开关动作频率，降低损耗，使得每次只动作一只开关管，所以在
10、两区域内适量应用零矢量（70（0,0）和"3（1，1）;为了使产生的输出电压波形具有S小的THD，利用“对称原则”对作用矢量进行布置m。定义其开关顺序如表2所示：表2扇区的开关顺序扇区桥臂的开关顺序(4,叉)1(0,0)(1,0)(1,1)(1,0)(0,0)2(0,0)(04)(1,1)(04)(0,0)当合成矢量(7、在扇区1内时，在一个开关周期内，由表2定义的开关顺序，建立扇区1开关函数波形如图3所示。其屮，定义：T,=T3=Ts-T}(5)所以由式(4)知，TV1的开通时间为：^PWM1^-(1+Alcos^)TV2的开通时间为：tpwm2=y+y=^(
