FPGA平臺實(shí)現最小開(kāi)關(guān)損耗的SVPWM算法

2．2 最小開(kāi)關(guān)損耗
在考慮逆變器性能時(shí)，還需考慮開(kāi)關(guān)損耗Ploss：

式中，g(uT，iT)是uT、iT的單調增函數，uT、iT和fT分別是開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)電壓、電流和實(shí)際的開(kāi)關(guān)頻率，對于電壓源型逆變器uT是固定的，因此，若想減小開(kāi)關(guān)損耗Ploss，可以從減小開(kāi)關(guān)頻率fT和開(kāi)關(guān)電流iT兩方面來(lái)考慮。
①減小開(kāi)關(guān)頻率fT。從圖2中可以看出，在不同的扇區中選擇合適的零電壓矢量，可以使得某個(gè)橋臂在一段連續的區間內表現出常開(kāi)或常閉特性即無(wú)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在空間矢量的一段區間內只選擇一個(gè)零矢量，這樣根據觀(guān)察可以得到，這種不連續調制的開(kāi)關(guān)動(dòng)作與傳統的SVPWM相比，開(kāi)關(guān)頻率降低了1／3。因此在同樣的開(kāi)關(guān)損耗下，不連續的開(kāi)關(guān)頻率可增加至傳統SVPWM的3／2倍。
②減小開(kāi)關(guān)電流iT。為了降低開(kāi)關(guān)電流得到最小的開(kāi)關(guān)損耗，需要使得在負載電流值最大時(shí)，對應的相橋臂沒(méi)有開(kāi)關(guān)動(dòng)作。為了使得三相負載電流相對較大值區域都處于橋臂無(wú)開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)，可以得到負載電流這一較大值區域是以正負峰值為中心的60°區域，即在這60°區域內，對應的橋臂應處于無(wú)開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)。
負載電流的相位是由對稱(chēng)負載的功率因數角決定，如圖4所示。若逆變器三相對稱(chēng)負載的功率因數角為δ(-π／2≤δ≤π／2)，定義在扇區I和Ⅵ中零矢量放置區域的角平分線(xiàn)與矢量的夾角為α，逆變器三相對稱(chēng)負載的功率因數角為δ。如果α=δ，則可以使得以電流正負峰值為中心的60°區間正好落在橋臂沒(méi)有開(kāi)關(guān)動(dòng)作扇區中。α和δ的關(guān)系為：