基于DSP-CPLD的三电平SVPWM发生器设计曹伟张崇巍张兴合肥工业大学电气与自动化工程学院，合肥230009Email：caowei33@163.com摘要针对多电平逆变器需要比较复杂的矢量发生，该文对在三电平SVPWM发生器中使用单片DSP的缺点进行了分析，研究了基于DSP-CPLD组合的三电平SVPWM发生器。该矢量发生器采用一种三电平参考电压分解的空间矢量简化算法，能够使计算得到简化。在此基础上，对基于DSP-CPLD的三电平矢量发生器进行了设计，能够节省DSP芯片资源，并能使三相PWM波实现同步输出。最后通过仿真和实验验证了这种三电平矢量发生器的可行性和简易性。关键词三电平，空间矢量调制，DSP-CPLD1．引言中点箝位式(NeutralPointClamped)三电平逆变器自从被推出以来[1]，由于其独特的优点在高压大功率应用场合受到了越来越多的关注。NPC三电平逆变器相比于传统的两电平逆变器，具有功率器件耐压等级低，逆变器输出du/dt低，以及输出电压电流谐波含量小等优点。因此，这种结构在新能源应用、高压变频调速、有源电力滤波装置和电力系统无功补偿等领域有着广阔的应用前景[2-4]。在多电平逆变器PWM控制方法中，研究较多的是特定谐波消除法(SHPWM)[5]、多载波调制法(SPWM)[6]和空间矢量调制法(SVPWM)[8]。其中SVPWM以其易于实现，电压利用率高，输出电流谐波成分少、低脉动转矩等原因而得到广泛应用。随着三电平逆变器拓扑及控制的完善，其PWM发生器的设计成为研究的重点。三电平PWM发生器的实现主要有三种方法，(1)利用DSP配合模拟电路；(2)利用集成专用PWM模块的芯片；(3)利用DSP配合可编程逻辑器件，如FPGA或CPLD。由于目前控制系统设计日趋复杂，DSP-CPLD组合的方法越来越多被采纳[11-13]。通常两电平逆变器SVPWM发生器大都采用专用的DSP芯片，如TI公司的TMS320LF2407A，该芯片具有2个独立的事件管理器，每个事件管理器具有3对独立的PWM输出引脚，可方便的实现两电平的空间矢量发生功能。然而对于三电平及多电平变换器，目前还没有支持矢量发生的专用DSP芯片。若采用一个DSP芯片做为三电平SVPWM发生器，则有以下几个缺点：(1)DSP的PWM引脚及I/O口资源有限，不利于发生器设计以及向五电平等多电平逆变器扩展。(2)用一个DSP芯片作为三电平矢量发生器，会占用两个事件管理器资源，其发出的PWM波完全同步较困难。(3)随着控制系统设计越来越复杂，采用单片DSP会占用芯片大量资源，影响系统响应周期及控制精度。为克服以上不足，本文以三电平参考电压分解空间矢量调制算...
