恒高状态T1到恒高状态S1以及过渡恒低状态T2到恒低状态S2之间直接切 换，也不需要插入过渡PWM周期。
[0056] 如图7所示，可以采用有限状态机的形式对PWM周期输出状态之间的切换进行表 示，其中，Cl、C2和C3为有限状态机的触发条件，即下一个PWM周期期望输出状态，依次为 调制状态、恒高状态和恒低状态。
[0057] 根据本发明的一个实施例，过渡PWM周期根据PWM波形的发生方式以及PWM波形 的实际输出电压与期望输出电压之间的最小差值来确定。
[0058] 其中，根据本发明的一个实施例，PWM波形的发生方式包括以下几种：（1)互补对 称PWM波形发生方式；（2)不互补但对称PWM波形发生方式；（3)互补但不对称PWM波形发 生方式；以及（4)不互补且不对称PWM波形发生方式。
[0059] 具体而言，过渡PWM周期是根据不同的PWM波形的发生方式，在保证切换过程中 不发生短暂直通危险的基础上，按照实际输出电压与期望输出电压之间的最小偏差进行设 计。例如，工程中常用控制器的PWM外设模块生成PWM波形，其中，常用的PWM波形的发生 方式有（1)互补对称PWM波形发生方式，即上下桥臂只设置一个比较点寄存器；（2)不互补 但对称PWM波形发生方式，即上桥臂和下桥臂分别设置各自的比较点寄存器；（3)互补但不 对称PWM波形发生方式，即上下桥臂只设置一个比较点寄存器，但在一个PWM周期内，分别 在波峰和波谷两次修改比较点寄存器；(4)不互补且不对称PWM波形发生方式，即上下桥臂 分别设置各自的比较点寄存器，但在一个PWM周期内，分别在波峰和波谷两次修改比较点 寄存器。
[0060] 基于保证切换死区时间、尽可能最小化PWM波形的实际输出电压与期望输出电压 之间偏差的原则，设计了如图8所示的互补对称PWM波形发生方式的过渡PWM周期，并且设 计了如图9所示的不互补但对称PWM波形发生方式的过渡PWM周期，以及设计了如图10所 示的不对称PWM波形发生方式的过渡PWM周期。
[0061] 此外，在本发明的实施例中，当采用两相调制方式1进行调制时，零电压矢量采用 V7(lll)放在PWM周期的中间，恒定电平相为恒高状态；当采用两相调制方式2进行调制时， 零电压矢量采用％ (000)放在PWM周期的两侧，恒定电平相为恒低状态；而在三相调制方式 中，零电压矢量被拆成两半，一半采用V7 (111)放在PWM周期的中间，另一半采用V。(000)放 在PWM周期的两侧，不存在恒定电平相。
[0062] 在电压空间的边界（含基本电压矢量）上，零电压矢量的时间为零，两相调制方式 1、两相调制方式2和三相调制方式的调制效果是相同的，因此，在三种调制方式中，基本电 压矢量之间、基本电压矢量与边界电压矢量之间的切换是相同。而两相调制方式1和两相 调制方式2与三相调制方式的区别只在电压空间的内部。
[0063] 如图11所示，分析了采用两相调制方式1进行调制时的基本电压矢量与内部电压 矢量的切换，存在恒高状态与调制状态之间、恒低状态与调制状态之间的切换；如图12所 示，分析了采用两相调制方式1进行调制时的不同区间的内部电压矢量之间的切换，存在 恒高状态与调制状态之间的切换。如图13所示，分析了采用两相调制方式2进行调制时的 基本电压矢量与内部电压矢量的切换，存在恒高状态与调制状态之间、恒低状态与调制状 态之间的切换；如图14所示，分析了采用两相调制方式2进行调制时的不同区间的内部电 压矢量之间的切换，存在恒低状态与调制状态之间的切换。
[0064] 关于三相调制方式、两相调制方式1与两相调制方式2的PWM周期输出状态之间 的切换对比分析如表1所示。
[0065] 表 1
【主权项】
1. 一种空间矢量脉宽调制SVPWM的死区插入方法，其特征在于，包括W下步骤： 获取控制器的当前PWM周期输出状态； 判断所述当前PWM周期输出状态是否与所述控制器的下一个PWM周期期望输出状态相 同； 如果所述当前PWM周期输出状态与所述下一个PWM周期期望输出状态不同，则根据所 述当前PWM周期输出状态与所述下一个PWM周期期望输出状态进一步判断是否在下一个 PWM周期开始前插入死区时间。
2. 如权利要求1所述的死区插入方法，其特征在于，还包括： 如果所述当前PWM周期输出状态与所述下一个PWM周期期望输出状态相同，则无需插 入所述死区时间。
3. 如权利要求1或2所述的死区插入方法，其特征在于，所述死区时间为所述控制器的 过渡PWM周期，所述过渡PWM周期包括过渡恒高状态、过渡恒低状态和过渡调制状态。
4. 如权利要求3所述的死区插入方法，其特征在于，所述控制器的PWM周期输出状态 包括恒高状态、恒低状态和调制状态，其中，根据所述当前PWM周期输出状态与所述下一个 PWM周期期望输出状态进一步判断是否在下一个PWM周期开始前插入死区时间，具体包括： 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为调制状态，并且所述当前PWM周期输出状态 为所述恒低状态或者所述过渡恒低状态，则无需插入所述死区时间； 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述调制状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述恒高状态或者所述过渡恒高状态，则在下一个PWM周期开始前插入所述死区时 间，W使所述下一个PWM周期输出状态为所述过渡调制状态； 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述调制状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述过渡调制状态，则所述下一个PWM周期输出状态为所述调制状态。
5. 如权利要求4所述的死区插入方法，其特征在于，根据所述当前PWM周期输出状态 与所述下一个PWM周期期望输出状态进一步判断是否在下一个PWM周期开始前插入死区时 间，还包括： 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述恒高状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述调制状态或者所述过渡调制状态，则在下一个PWM周期开始前插入所述死区时 间，W使所述下一个PWM周期输出状态为所述过渡恒高状态； 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述恒高状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述恒低状态或者所述过渡恒低状态，则在下一个PWM周期开始前插入所述死区时 间，W使所述下一个PWM周期输出状态为所述过渡恒高状态； 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述恒高状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述过渡恒高状态，则所述下一个PWM周期输出状态为所述恒高状态。
6. 如权利要求4所述的死区插入方法，其特征在于，根据所述当前PWM周期输出状态 与所述下一个PWM周期期望输出状态进一步判断是否在下一个PWM周期开始前插入死区时 间，还包括： 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述恒低状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述调制状态或者所述过渡调制状态，则无需插入所述死区时间； 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述恒低状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述恒高状态或者所述过渡恒高状态，则在下一个PWM周期开始前插入所述死区时 间，W使所述下一个PWM周期输出状态为所述过渡恒低状态； 如果所述下一个PWM周期期望输出状态为所述恒低状态，并且所述当前PWM周期输出 状态为所述过渡恒低状态，则所述下一个PWM周期输出状态为所述恒低状态。
7. 如权利要求3所述的死区插入方法，其特征在于，所述过渡PWM周期根据PWM波形的 发生方式W及所述PWM波形的实际输出电压与期望输出电压之间的最小差值来确定。
8. 如权利要求7所述的死区插入方法，其特征在于，所述PWM波形的发生方式包括W下 几种： (1) 互补对称PWM波形发生方式； (2) 不互补但对称PWM波形发生方式； (3) 互补但不对称PWM波形发生方式；W及 (4) 不互补且不对称PWM波形发生方式。
9. 一种电机控制系统，其特征在于，执行如权利要求1-8中任一项所述的空间矢量脉 宽调制SVPWM的死区插入方法。
【专利摘要】本发明公开了一种空间矢量脉宽调制SVPWM的死区插入方法，包括以下步骤：获取控制器的当前PWM周期输出状态；判断当前PWM周期输出状态是否与控制器的下一个PWM周期期望输出状态相同；如果当前PWM周期输出状态与下一个PWM周期期望输出状态不同，则根据当前PWM周期输出状态与下一个PWM周期期望输出状态进一步判断是否在下一个PWM周期开始前插入死区时间。该死区插入方法能够避免功率开关管出现短暂直通的危险，保证不同PWM周期输出状态之间切换的可靠性，减小了实际输出电压与期望输出电压之间的偏差。本发明还公开了一种电机控制系统。
【IPC分类】H02P27-12
【公开号】CN104682827
【申请号】CN201510091377
【发明人】黄招彬
【申请人】广东美的制冷设备有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月28日