谭维胜， 王 辉， 黄 庆， 潘小清

(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410082)

基于FPGA的五电平逆变器SVPWM算法的实现

谭维胜， 王 辉， 黄 庆， 潘小清

(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙 410082)

介绍了一种新型的五电平逆变器电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法，该算法中不含复杂的三角函数运算，因此便于利用FPGA实现。设计了一种基于DSP和FPGA的硬件控制电路，其中FPGA主要用于实现SVPWM算法。给出了该算法利用FPGA实现的具体方法和步骤，并且利用Quartus II软件对该算法进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果与理论计算相符，验证了本设计是正确且有效的。

空间矢量脉宽调制(SVPWM)；五电平逆变器；FPGA

近年来，在中、高压大容量变频调速器和电力有源滤波器大量应用的促使下，多电平逆变器已成为当前电力电子技术中备受人们关注的重要研究热点，受到了社会的广泛关注。

对于电平数大于3的多电平逆变器，通常其需要的PWM控制信号大于12路，如本文所用到的中点箝位H桥五电平逆变器需要24路PWM控制信号。因此单独使用DSP芯片已经不能够满足控制要求，目前国内外学者多采用DSP+FPGA的结构来实现多电平逆变器的控制[1-2]。本文也采用DSP+FPGA这种控制系统电路结构，其中FPGA主要用于实现五电平逆变器SVPWM调制算法。本文使用了一种新型的SVPWM算法来实现中点箝位H桥五电平逆变器PWM调制，该算法能够有效地消除矢量突变，且不含复杂的三角函数运算[3]。由于FPGA具有设计灵活、开发周期短、可靠性高、纯硬件并行处理等优势[4-5]，因此本文采用FPGA来实现五电平逆变器SVPWM算法。……