SVPWM - 釐清觀念用

SVPWM

這個調變技術通常是馬達控制中的第一個難關，但是這個技術通常會先幫你寫好了，所以只要大概了解它的原理，然後就可以用MTALAB模擬他的工作狀態，以下分兩部分(第一)了解調變的命令如何製造(第二)如何製造調變訊號。

(一)了解調變的命令如何製造

1.  決定要開那些開關:

SVPWM打開書看其實都會有類似index的東西，而這個index就是決定目前三相inverter要開那些開關，其中決定的因素是.....線電壓是線電壓，不要搞混了唷!呵呵。

2.  決定開關時間:

既然已經知道要開哪幾個開關，當然就是要決定要開多久關多久拉，那如何決定呢?這就是那個書中常常看到的數學式子，並且這邊開關時間的比例是上面的線電壓的線性組合，通常會改名X、Y、Z的樣子(但是會改正負號唷注意一下)，然後就會看到Ta Tb Tc也就是ABC各軸所需要開的時間，然而我們偉大的前輩已經建好表了，所以只要直接帶進去確認就行啦。

以下是MATLAB Function的寫法

function [Ta,Tb,Tc,sector] = SVPWM(U_alpha,U_beta)

%#codegen

Ta=0;

Tb=0;

Tc=0;

sector=0;

pulse_cnt=450;

%======Inverse Clarke transformation to line voltage /sqrt(3)=======

U_bc = U_beta;

U_ab = (U_alpha*sqrt(3) - U_beta)/2;

U_ca = (-U_alpha*sqrt(3) - U_beta)/2;   

%======60 degree Sector determination  ======

if (U_bc>0) sector=1;

end

if (U_ab>0) sector=sector+2;

end

if (U_ca>0) sector=sector+4;

end                                  

%==============================================

X=U_beta;                                      %==(X=Vbc)===

Y=(U_alpha*sqrt(3)+U_beta)/2;     %==(Y=-Vca)===

Z=(-U_alpha*sqrt(3)+U_beta)/2;    %==(Z=-Vab)===

%==============================================

switch sector

    case 0

        Ta=0;

        Tb=0;

        Tc=0;

    case 1 %=== sector contained by U60 and U120 =====

        t1=Z; t2=Y;

        Tb=(pulse_cnt-t1-t2)/2;

        Ta=Tb+t1;

        Tc=Ta+t2;

    case 2 %=== sector contained by U300 and U0 =====

        t1=Y; t2=-X;

        Ta=(pulse_cnt-t1-t2)/2;

        Tc=Ta+t1;

        Tb=Tc+t2;

    case 3 %=== sector contained by U0 and U60 =====

        t1=-Z; t2=X;

        Ta=(pulse_cnt-t1-t2)/2;

        Tb=Ta+t1;

        Tc=Tb+t2;

    case 4 %=== sector contained by U180 and U240 =====

        t1=-X; t2=Z;

        Tc=(pulse_cnt-t1-t2)/2;

        Tb=Tc+t1;

        Ta=Tb+t2;

    case 5 %=== sector contained by U120 and U180 =====

        t1=X; t2=-Y;

        Tb=(pulse_cnt-t1-t2)/2;

        Tc=Tb+t1;

        Ta=Tc+t2;

    case 6 %=== sector contained by U240 and U300 =====

        t1=-Y; t2=-Z;

        Tc=(pulse_cnt-t1-t2)/2;

        Ta=Tc+t1;

        Tb=Ta+t2;

end

Ta=(Ta)*2;

Tb=(Tb)*2;

Tc=(Tc)*2; %%這邊要說明一下*2是因為算出來只有開上半部

end

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然後問題又來了

1.  MATLAB function 怎用:

在這邊點進去，把他複製到自己的模擬裡面，聰明的你應該就會了巴O_<

2.  這個function怎麼用?以及怎樣算正確

上面有一個 pulse_cnt=450 這個東西要先設定，那450是怎麼決定的，

那就要看目前三角波的對大值是多少；如果是900那這邊就要設定450。

然後要是Ta Tb Tc輸出的波形是三個相差120度的麥當勞波形的話就對

啦。你說…為什麼麥當勞就對了，為什麼不是正常的弦波?痾...通常應該

會上一些PWM切換方法的課去上應該就懂了@_@。Ta Tb Tc大概長這樣

(二)如何製造調變訊號

    三角波比較及dead_time內部架構如下 這邊只顯示其中一臂，Ta輸入和U、U'輸出

1.  決定三角波:

這裡的三角波是依照MCU內部想要的數值所決定的(0~900~0)

還要決定時間(40k:選定[0 1/40000/2 1/40000])

2.  決定dead_time:

這裡的dead time 是上面的Delay並且都選用ON Delay上臂跟下臂，

在三角波上數階段會先關下臂在開上臂，而三角波下數階段會先關

上臂在開下臂。如下圖，紅色是上臂、綠色是下臂、藍色是三角波。

3.  比較器:

這邊的比較器是Relay，其中裡面有個遲滯我是設定0.025，意思是誤

差超過此數值才會有high 或 low 的變化。

Example.

假如三角波是數到900所以輸入給我自己寫的SVPWM就要是0~900/2的數

字，那這禮為什麼要是900/2呢?這裡的寫法(大多數的寫法)會把輸入的

量轉化成MOS所要開關的時間，通常SVPWM是用等腰三角形的計數方式，所

以會先分配上數開關的時間(三角波從0到900)，再來才是下數開關的時間

(三角波從900到0)。

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最後只要接成下面這張圖就行啦

連接方法是 inverse Park→SVPWM_REF製造程式→調變器(比較器)

小弟第一次寫，不太會用此排版，有任何問題歡迎留言