基于空间矢量调制的三相矩阵式变换器

4 DSP实现

TMS320LF2407A具有25ns的指令周期，500nsA/D转换时间，低功耗3.3V设计，2个独立的事件管理器，4个定时/计数器，并于同类其它系列完全兼容。

为使输入电流与输入电压保持频率相位一致，需要对输入电压进行检测。输入电压通过三相输入同步变压器，过零比较器得到三相互相间隔120°的数字电平信号，分别送入DSP的3个IO口和捕获口，三相电平信号的上升沿和下降沿把输入电压空间矢量圆划分为6个扇区，设定DSP捕获单元对上升沿和下降沿均产生中断，以启动定时器对每个扇区定时，采样周期到达时读取定时器的计数值和IO口的电平情况，从而得出当前时刻输入电压矢量所在的扇区和相位，也就是得到了期望的输入电流矢量所在的扇区和相位。

    DSP程序中，每100μs产生5个PWM脉冲，系统的采样频率是5kHz，输入电压每200μs采样一次。采用通

5 仿真和实验结果

应用Matlab/Simulink软件包和交-交直接变换控制开关表对三相矩阵式变换器进行了仿真。当负载为电阻性负载时其典型的输入电流和输出电压波形如图9所示。当输入采用了高频滤波器以使输入相电流连续并拖动三相异步电机稳态运行时其典型的输入、输出电压、电流波形如图10所示。

    实验中采用IGBT以集电极反串联组合构成双向开关，图11、图12、图13是实验所得的波形。

6 结语

本文介绍了空间矢量调制的双向开关矩阵式变换器的设计和实现方法。利用交-直-交等效模型得到矩阵式变换器等效的21种有效的开关组合，提出了四步安全换流方案，并采用数字信号处理(DSP)技术和通用逻辑阵列（GAL）技术来实现双矢量的空间调制策略。实验结果显示输入电压、电流基本同相，输出线电压THD较小，线电流正弦变化。仿真和实验验证了这种控制策略的实际可行性。