[发明专利]五电平SVPWM控制器

摘要

本发明涉及一种五电平SVPWM控制器，主要包括：扇区判别模块、扇区归一模块、新坐标计算模块、区域判别模块、作用时间计算模块、脉冲时间段选择模块、开关状态生成模块、触发脉冲生成模块。五电平SVPWM控制器所述各模块采用不同的神经网络结构完成其功能，并集成在一片FPGA芯片EP1C6T144C上实现。其优点是：采用新的坐标系判断参考电压矢量所处的区域，简化区域的判断方法，可以方便扩展到更多电平逆变器的SVPWM调制中；并将五电平SVPWM控制器集成到一片FPGA芯片上实现，为高压大容量电能变换及交流电机调速提供一个高性能的专用SVPWM控制器。

主权项

五电平SVPWM控制器，其特征是包括：扇区判别模块、扇区归一模块、新坐标计算模块、区域判别模块、作用时间计算模块、脉冲时间段选择模块、开关状态生成模块、触发脉冲生成模块；所述扇区判别模块根据两相直角静止坐标系下的参考电压矢量uα*、uβ*判断合成参考电压空间矢量位于6个扇区中的哪一个；根据6个扇区的对称性，采用所述扇区归一模块对参考电压矢量进行位置归一化旋转得到uα1*、uβ1*，使uα1*、uβ1*位于第一扇区；所述的新坐标计算模块，采用X1-X2-X3坐标系，对uα1*、uβ1*进行坐标计算，计算出uα1*、uβ1*的合成参考电压空间矢量u*相对于X1-X2-X3三个坐标轴的距离；所述区域判别模块根据合成参考电压空间矢量u*相对于X1-X2-X3三个坐标轴的距离，判断合成参考电压空间矢量u*位于16个小三角形区域中的哪一个；合成参考电压空间矢量u*由其所处的三角形区域的三个顶点所对应的三个基本电压空间矢量作用合成，所述作用时间计算模块则根据区域值及参考电压矢量uα1*、uβ1*计算三个基本电压空间矢量的作用时间；五电平SVPWM一个脉冲波形由25个时间段构成，不同区域内的不同时间段所对应的逆变器三个桥臂的开关状态不一样，所述脉冲时间段选择模块则计算当前时刻处于哪一个时间段；所述开关状态生成模块根据时间段、扇区号、区域号决定逆变器三个桥臂的开关状态；所述触发脉冲生成模块根据逆变器三个桥臂的开关状态输出12路触发脉冲，生成的12路触发脉冲可以送给外围驱动电路生成24路互补带死区延时的脉冲，分别接到二极管箝位式五电平逆变器的24个开关管的触发端；所述X1-X2-X3坐标系是指，X1轴与两相静止坐标系的α轴重合，X2轴为α轴逆时钟旋转60°，X3轴为X2轴逆时钟旋转60°。