FPGA平台实现最小开关损耗的SVPWM算法
②减小开关电流iT。为了降低开关电流得到最小的开关损耗，需要使得在负载电流值最大时，对应的相桥臂没有开关动作。为了使得三相负载电流相对较大值区域都处于桥臂无开关动作状态，可以得到负载电流这一较大值区域是以正负峰值为中心的60°区域，即在这60°区域内，对应的桥臂应处于无开关动作状态。
负载电流的相位是由对称负载的功率因数角决定，如图4所示。若逆变器三相对称负载的功率因数角为δ(-π／2≤δ≤π／2)，定义在扇区I和Ⅵ中零矢量
放置区域的角平分线与矢量的夹角为α，逆变器三差模电感相对称负载的功率因数角为δ塑封电感器。如果α=δ，则可以使得以电流正负峰值为中心的60°区间正好落在桥臂没有开关动作扇区中。α和δ的关系为：
当-π／3≤α≤&p功率电感器i;／3，零矢量在空间矢量中的放置方式如下：
若α=30°，扇区I零矢量为；若α=-30°，扇区I零矢量为。当负载的功率因数角为0°时，α＝0°，电压空间矢量被分为12个扇区，以
为中心的30°区域的零矢量为
，以
为中心的30°区域的零矢量为
，这样三相桥臂就分别有着连续的60°的常开和常闭区域，三相桥臂的切换时间如表2所列，其中：Ta=Tx／2，Tb=Ty／2，Tc=(Tx+Ty)／2，Td=(T-(Tx+Ty))／2，Te=Td+Ta=(T-Ty)／2，Tf=Td+ Tb=(T-Tx)／2。
这样就可以使得负载功率因数角为0°的三相电流波形的峰值落在桥臂没有开关动作的60°区域内，从而达到减小开关电流的目的。
3 Simulink仿真结果
根据前文所述理论，搭建Simulink仿真模型，三相逆变器的负载电阻R=5 Ω，负载电感L=0．5 mH，当逆变器的负载对称平衡时，功率因子约为0．999，此时α近似为0°，直流电压为690 V，调制比M=0．9，矢量空间被划分为12个扇区。Simulink仿真模型算法模块包括坐标变换模块、扇区判断模块、扇区时间选择模块、桥臂时间切换模块。
仿真结束后逆变器输出3相的电流波形见本刊网站www．mesnet．com．cn——编者注。三相之间电流相差120°，矢量空间被分为12个扇区，在以a相电流峰值为中心的60°区域中，调制波为1或0，即a相桥臂是没有开关动作的(常开或常闭)。仿真结果验证了前文的理论分析。
4 基于FPGA的实现及实验仿真结果
选择Altera CycloneⅡ系列EP2C8Q208为FPGA的硬件核心，实现环境是QuartusⅡ9．0，FPGA硬件描述语言采用Verilog HDL，仿真环境ModelSim PE 6．6b。如图5所示，三相调制波形相位与Simulnk仿真一致，调制波毛刺部分为FPGA内部逻辑延迟时间，小于FPGA所能识别的最小时间，对本系统的设计无影响。由图中三相桥臂的上开关的控制信号可知，桥臂在一个开关周期内有120°的区域是没有开关动作的(60°功率电感器;常开，60°常闭)，因此系统的时序设计是正确可靠的，也验证了上述理论以及Simulink仿真的正确性。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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