关于SVPWM马鞍形和相、线电压标准正弦的一些汇总

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这个问题困惑过不少初学者或者没有相关项目经验的人，当初我也被困惑过，我来做个总结：

 

SVPWM调制的结果，是各相电压（端电压对中性点，line-neutral）是正弦的，如果是PWM控制，这个正弦电压是很难观察到的，因为示波器的探头只能夹在电机的三个出线上（端电压测量口），就算你把虚拟中点引起来，你看到的电压波形也是PWM信号， PWM dutycycle*Udc =正弦。那怎么确认相电压是正弦的呢？看各相电流，如果示波器上看到的电流是正弦的，反过来可以确认等效的相电压是正弦的I = U/Z，感抗Z的存在不影响波形。

 

那么马鞍型电压波形是怎么回事？它是电机的三个出线端对地的波形（line-GND），也是等效的均值，PWM DUTY CYCLE *Udc，直接把示波器探头测端电压，看到的也是PWM波，不是马鞍形，如果你想看这个马鞍形波形，可以把 端电压经过RC低通滤形，这样，示波器上就看到马鞍形的波形了。

 

一些厂商如Microchip的笔记上，对这个问题也犯个错误，或者标不清楚，我见过对这个问题说得最清楚的是是TI公司，所以对TI的严谨印象很深。

 

再说一句，SVPWM的相电压是正弦（不是马鞍形），SVPWM的相电压是正弦（不是马鞍形），SVPWM的端电压（line to GND）经过滤形后得到的滤形是马鞍形。

区分几个名词：

 

端电压   terminal voltage,  terminal to GND(line to GND)

相电压   phase voltage,    terminal to neutral point(line to neutral point)

 

相电流(绿色)一定是正弦，由此可知等效的相电压是正弦，I =U/Z，感抗Z不影响波形；

端电压(黄色)一定是你用示波器一端钳住电机的某一相（MOSFET上下桥引出的某一相），然后示波器的地接板子上的地，并且经过滤波，才看到马鞍形波形。

 

电压，顾名思义，是两点之间的电位差，某点的电压，准确地说，是某点相对另一点的电位差，只是在通常情况下，另一点通常选为零电位点。

 

电流就没有参考点的概念，电流指的是导线中的电流，怎么测量都是一样的。

 

 

通过接地电阻测量相电流，理解很简单，相电流从上端----》中点-----》地， 当然可以在中点和地之间加一个采样电阻来测量相电流，采得的电压包括有相电流的信息，这里要注意采样时机。

 

你也可以在上端---》中点之间安装电流传感器，这样也可以采到相电流，并且这里采到的相电流就是真实的相电流，很多方案就是这么做的。

 

单片机输出的信号经低通滤波器后可以得到马鞍形波形。

但是该输出信号经过驱动电路输入到电机后，由于3相的3次谐波电流在电机中自行抵消，因此看到的相电流波形是基波分量，也就是单一的正弦波电流。

 

 

基于SVPWM思想，可以衍生出无数种调制技术，对于理想三相电机，SVPWM的无数种调制方式中，有一种的效果与SPWM效果完全相同。然而，实际的SVPWM，在不影响控制效果的前提下，直流母线电压利用率有显著提升。受SVPWM的启示，某些SPWM变频器通过相电压注入三次谐波，也能达到类似的效果，当然，严格讲，这已经不是严格意义上的SPWM了。 SVPWM调制波呈马鞍形相比SPWM波形添加了0矢量，也即是整数倍3次谐波，也即是在正弦的基础上加了整数倍的3次谐波变成了马鞍形

 

根据三相电路对称性可知，相电压的三次谐波相位相同，相位相同的谐波就是零序谐波。

此外，9次谐波，15次谐波，所有三的整数倍的奇数次谐波，都是零序谐波。

 

https://www.vfe.cc/NewsDetail-1160.aspx

A相；i=Isin3wt
B相；i=Isin3（w-120º）t=Isin3wt
C相；i=Isin3（w-240º）t=Isin3wt
故三项同相位

可知:当采用SVPWM控制时，由于波形通过正弦波和整数倍的3次谐波（零矢量）合成，因此UNO不为0，而是等于3次谐波电压，这样，端电压为马鞍形，相电压为标准正弦，线电压为标准正弦