無(wú)刷直流電機(jī)的PWM調(diào)制方式介紹

作者：時(shí)間：2016-12-19 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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圖8：基本空間矢量在空間的分布

圖9為參考電壓在第一扇區(qū)，有兩個(gè)非零矢量U1U2和零矢量合成，當(dāng)參考電壓進(jìn)入下一個(gè)扇區(qū)，采用新的相鄰兩個(gè)矢量與零矢量進(jìn)行合成?；谑噶亢铣梢?guī)則，在符合T1+T2 <= Tpwm條件下，并要求任意角度下V1和V2都能合成出的矢量，所以Uref_max=√3/2 Udc。調(diào)制度M=Uref/(Uref_max)=Uref/(√3/2 Udc)

圖9：參考電壓在第一扇區(qū)矢量合成方法

有三角正弦定理可知：

θ角度的推算和前面SPWM里的方法是一樣的。為了減少三角函數(shù)計(jì)算同樣采用代碼內(nèi)置Sin三角函數(shù)表為了獲得最佳的諧波性能和最小開關(guān)損耗，目前主要有7段式和5段式空間矢量合成方法。

對(duì)比7段式和5段式可知，兩者在零矢量的分配上存在很大的區(qū)別，單個(gè)PWM周期內(nèi)，5段式方法將零矢量集中插入在中間，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，在低頻時(shí)會(huì)導(dǎo)致明顯的走走停停不平穩(wěn)現(xiàn)象，而7段式方法中零矢量的一半被插入在PWM周期的中間，另一半插入在PWM周期的兩邊，這樣可以使得磁鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，減少電機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，使得低頻時(shí)特性明顯好于5段式，高頻時(shí)特性差異不大。但5段式方法中每個(gè)PWM周期中，總有一相橋臂的開關(guān)管狀態(tài)不需要改變，而在7段式方法中，每一相橋臂的開關(guān)管都需要開關(guān)各一次，5段式比7段式開關(guān)次數(shù)減少1/3，所以5段式的開關(guān)功耗是最小的。綜合來(lái)說(shuō)在PWM周期達(dá)到10KHz以上，5段式更加合適。

舉例：角度θ=30°，力矩百分比M=50%，PWM頻率20KHz，求三相各PWM的占空比。

LC08000M芯片有空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）功能，同樣內(nèi)部集成了復(fù)雜計(jì)算功能，采用5段式矢量合成方式，使開關(guān)損耗最小。

圖12：實(shí)測(cè)LC08000M空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）的效果

小結(jié)

LC08000M集成方波120度脈寬調(diào)制、正弦脈寬調(diào)制、空間矢量脈寬調(diào)制三種模式，客戶可以自由選擇，芯片內(nèi)部集成模式需要的計(jì)算部分，而且具有速度和電流的雙閉環(huán)功能，同時(shí)具備電流電壓保護(hù)功能，為客戶的設(shè)計(jì)帶了很大簡(jiǎn)化，非常適合BLDC驅(qū)動(dòng)方案的應(yīng)用。