空间向量调变

✍ dations ◷ 2025-07-21 15:16:11 #电子工程,电子学

空间向量调变简称SVM或是SVPWM，是一种控制脉冲宽度调变（PWM）的算法，用来产生交流波形，多半是有直流电压输入，利用多组D级放大器（英语：Class-D amplifier）输出电压，驱动三相交流马达。空间向量调变有许多的变体，其输出品质及计算需求也随之不同。目前一个热门的领域是利用算法来减少快速切换时产生的总谐波失真。

右图是一个三相逆变器，用许多开关将直流电源转换为可以驱动三相马达的三相交流电。

开关在控制时，同一臂的上臂及下臂开关不能同时投入，同时投入时直流电源会短路。因此上下臂的动作信号需要互相反相（除反相外还需要有延遟，以下先省略不计），也就是A+ on时，A−需为off，反之亦然。因此逆变器会有八种不同的组合，分别是六个有效的向量及二个零向量。

若只考虑有效向量V_1-6，输出电压为脉波的弦波，每只脚的相位差为120度。

若要实现空间向量调变，先要有一个参考信号V_ref依f_s的频率取様（T_s = 1/f_s）。参考信号可以用三个独立的相讯号用 $\alpha \beta \gamma$ $\alpha \beta \gamma$ 转换（英语：Alpha beta gamma transform）转换。参考信号会用二个有效向量及一个零向量合成。存在多种不同的策略来选择有效向量及零向量。不同的选择会影响谐波成分及切换损失。

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