摘要：針對多電平空間矢量脈寬調制(SVPWM)控制中矢量的選擇和作用時間的計算占用大量芯片資源的問題，此處以相鄰大矢量為基底，通過矩陣變換的方法合成參考電壓矢量，避免了復雜的三角函數運算。采用DSP與FPGA結合的方法搭建控制平臺，利用FPGA提高系統的實時性。實驗結果證明了該方法的可行性。
關鍵詞：逆變器；三電平；空間矢量脈寬調制；矩陣變換

1 引言
中點箝位(NPC)三電平逆變結構以其明顯優勢在高壓大容量逆變系統中得到了廣泛的應用與研究。與傳統正弦脈寬調制(SPWM)相比，SVP WM具有直流電壓利用率高、易于數字化實現、輸出波形諧波含量低等優點。
三電平SVPWM控制可直接使用DSP芯片實現，通過對芯片內部硬件模塊編程，產生調制脈沖。但該方法耗費大量DSP資源，輸出脈沖時序不能嚴格同步且數量有限，芯片資源限制了逆變器電平數的拓展。文獻采用DSP與CPLD組合的實現方法，在一定程度上解決了芯片資源短缺的問題，但控制算法需進行大量三角計算，影響了控制的實時性，限制了其向多電平拓展。
此處利用DSP的數據處理優勢和FPGA并行處理的特點，采用16位數據總線與6位地址總線進行通信，實現了DSP統一尋址，并采用簡易算法以增強系統實時性。

2 三電平逆變器SVPWM原理
NPC三相三電平逆變器主電路中每相橋臂包含4只功率開關管Vx1～Vx4、反并聯在對應功率管上的續流二極管VDx1～VDx4及兩只箝位二極管VDx5～VDx6(其中x對應U，V，W三相)。輸出相電壓與開關管狀態間關系如表1所示(2，1，0為輸出電平標記)。每相可輸出3種電平，三相共有27種狀態，對應α，β垂直坐標平面上的27個空間矢量，其中定義α軸與U相重合。

，Ed／3和0。

整個平面被大矢量分為A～F6個扇區，各個扇區內部被小矢量與中矢量分成4個正三角形(例如圖1中A扇區內[100]，[000]，[010]，[001])，共24個三角形，圖1示出A扇區矢量分布圖。參考電壓矢量Uref由所在三角形的頂點所對應的矢量合成，即最近三矢量法。單位采樣周期內任意最近三矢量U1’，U2’和U3’與各自作用時間t1’，t2’和t3’滿足下式：

式中：T為采樣周期。