用单片机实现SVPWM合成VIP专享

来源:凌阳单片机推广中心 作者:牟联树 用单片机实现 SVPWM合成 前言 随着计算机技术和电力电子技术的发展,变频驱动技术凭借其优异的性能,在当今交流调速领域的应用越来越广。 变频驱动主要使用的驱动波形主要有 SPWM和 SVPWM两种。SPWM原理简单、实现容易,是现在使用最广的一种变频驱动波形。但其有一个致命的弱点是其电源利用率不高（只有 86%）、谐波成分大。因此,在新近开发的产品中其应用逐渐被性能优异的 SVPWM所取代。SVPWM是一种电压利用率、低谐波成分的变频驱动波形,还有开关次数少、功率管功耗小等特点。同时,SVPWM还能很好的结合矢量控制算法、以最大限度的发挥设备的性能。因此被越来越多的变频设备所采用。 芯片简介 SPMC75系列MCU是凌阳科技公司设计开发的高性能 16位通用 MCU,具有很强的抗干扰能力、丰富易用的资源以及优良的结构,特别是增强的定时计数器和 PWM输出功能。 SPMC75系列MCU使用凌阳 u’nSP内核,u’nSP内核是一种高效的 16位CISC内核。支持乘法、乘法累加、32/16位除法、FIR等高性能运算;支持两种中断模式。可以方便的产生 SPWM波、空间电压向量PWM（SVPWM）等各种电机驱动波形。 除了拥有高性能的 CPU外,SPMC75系列MCU还集成了多种功能模块：多功能 I/O口、同步和异步串行口、高性能 ADC、普通的定时计数器、多功能的捕获比较模块、 BLDC电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口、能产生各种电机驱动波形的 PWM发生器等。同时,SPMC75系列单片机内部集成了 32K Words的 Flash和 2K Words的 SRAM。 利用这些硬设支持,SPMC75系列单片机可以完成诸如家用电变频驱动、标准的工业变频驱动器、多环的伺服驱动系统等复杂应用。 SVPWM合成原理 如图 1-1所示的三相逆变桥中六个开关管有 8种允许的开关组合,其中有 6种有效的开关组合,称为非零基本空间电压矢量;有 2种为无效开关状态,称为零空间电压矢量。当逆变器单独输出六种基本电压空间矢量时,电动机的定子磁链矢量 的矢端的运动轨迹是一个正六边形,如图 1-2所示。 显然,按照这样的供电方式只能形成正六边形的旋转磁场,而不是我们希望的圆形旋转磁场。 怎样获得圆形旋转磁场？一个思路是,如果在定子里形成的旋转磁场不是正六边形,而是正多边形,我们就可以得到近似的圆形旋转磁场。显然,正多边形的边数越多,近似的程度就越多。但是非零的基本电压空间矢量只有六个,如果相获得尽可能多的多边形旋转磁场,就必须有更多的逆变器开...