基于空间矢量调制的三相矩阵式变换器

零矢量的占空比（作用时间）为

Dou=tou/Ts=1－Dα－Dβ    （3）

式中：mu为电压调制系数，

同理对于虚拟整流器部分也可采用复空间表达方式定义输入相电流矢量，获得输入电流空间矢量调制的方案。

双空间矢量PWM调制是对输入电流和输出电压同步调制，逆变器部分的理想输出线电压基准矢量圆和整流器部分的理想输入相电流基准矢量圆都被划分为6个扇区，从而有36种可能的组合。以虚拟整流器、逆变器均工作在第I扇区为例，整个输入相电流和输出线电压矢量合成过程共有I6－U6，I6-U1，I1－U6，I1－U1及零矢量I0－U0五种组合。即

I6－U6：

Dxα=mumisin(60°－θi)sin(60°－θv)    （4）

I6-U1：

Dxβ=mumisin(60°－θi)sinθv    （5）

I1－U6：

Dyα=mumisinθisin(60°－θv)    （6）

I1－U1：

Dyβ=mumisinθisinθv    （7）

I0－U0：

D0=1－Dxα－Dxβ－Dyα－Dyβ    （8）

式中：mi为电流的调制系数；

θi为输入相电流的相角；

θv为输出线电压的相角。

    为减少输入线电流和输出线电压的谐波分量，我们采取对称空间矢量调制策略。如图5所示，在一个调制周期内，将上述开关组合占空比减半，并以零矢量为中心对称分布如下：1P，3N，4N，6P，0A，1P，3N，4N，6P。占空比：

Dxα/2→Dyα/2→Dyβ/2→Dxβ/2→D0→Dxβ/2→Dyβ/2→Dyα/2→Dxα/2

3 GAL四步安全换流方案

用图6中A相换流到B相为例说明：当负载电流iL>0时，第一步关断S1的负导通部分S1N；第二步开通S2的正导通部分S2P；第三步关断S1的正导通部分S1P；第四步开通S2的负导通部分S2N，这样就完成了两个双向开关之间的换流，其换流波形如图7所示，其中S1和S2为两个双向开关的理想控制信号。可见，四步换流成功地构成了对两个双向开关的换流控制，既禁止了可能使电源发生短路的开关组合，又保证了在任意时刻给负载提供至少一条流通路径。换流过程可用Lattice公司生产的复杂可编程逻辑器件GAL22V10来实现。