SPWM基本原理
SPWM，即正弦脉冲宽度调制，是一种已经非常成熟且应用广泛的技术。其基本原理与面积等效密切相关，即对于具有惯性的环节，不同形状的窄脉冲在相同时间内所产生的冲量效果是相似的。简言之，通过一系列形状各异的窄脉冲信号，只要它们在相应时间内的积分（即面积）相等，那么它们所产生的最终效果也是相同的。因此，SPWM通过窄脉冲的面积等效来模拟正弦波，从而实现高效的电压调制。
接下来，我们探讨三相电路的拓扑结构。它包含三个桥臂，每个桥臂由两个开关管组成，而电机则连接在这六个开关管之间。
◉ 三桥臂电路拓扑
三相电路的拓扑结构通过不同的开关状态组合，生成所需的电压配置。由于三相电路中每相桥臂的上下开关管不能同时断开，因此其开关状态总计有8种不同的组合。
表中所示的Uan、Ubn和Ucn代表三相相电压，而Uab、Ubc和Uca则表示线电压。通过观察表格，我们可以发现线电压的组合为Udc-Udc和0。这一发现将为我们后续分析调制比和电压利用率奠定基础。那么，马鞍波是如何产生的呢？这主要是因为相电压中包含了零序电压，也就是频率为3的整数倍的谐波电压。然而，这种零序电压在线电压的计算中相互抵消，因此最终呈现出的就是标准的正弦波形。
◉ 电压利用率与调制比
在SPWM算法中，调制波为标准正弦波，而载波则采用等腰三角波。若三相（a、b、c）共用同一等腰三角波，便能确保三相采样时间的同步性。通过对逆变器输出的a相电压进行傅里叶分解，我们可以获得a相的基波。基波，简而言之，就是遵循宽度正弦脉冲变化规律，且幅值为Udc的波形。
在理想状态下，当调制比为1时，电压利用率最佳，此时电压利用率亦达到最佳状态。即便在调制比为1的理想状态下，电压利用率也并非达到完美，仍有13.4%的母线电压未被利用。
02SVPWM解析
◉ SVPWM调制特性
接下来，我们探讨SVPWM的调制特性。SVPWM的核心优势在于其逆变器与电机的集成化设计，通过调控电压矢量的方向来驾驭磁链矢量的走向，进而实现对电机的精准控制。SVPWM通过集成化设计提高电压利用率，并支持对电机的精确控制。借助8个电压矢量的巧妙组合，SVPWM能够生成任意相位和幅值的电压矢量，其矢量us的轨迹可塑造成多边形，甚至逼近圆形。
◉ 线性调制与电压矢量
在SVPWM中，线性调制的条件是确保矢量Us不超过六边形的边界。当目标参考电压矢量的末端轨迹恰好贴合正六边形的内切圆时，便达到了SVPWM的线性调制上限，即线性调制区与过调制区的临界点。此时，电压矢量的最大值对应于内切圆的半径。在SVPWM中，矢量合成与六边形轨迹确保了线性调制与高效的电压输出。
◉ 调制比与电压利用率的讨论
当0 ms 0.907时，工作在线性调制区；而当0.907 ms <= 1时，则工作在过调制区。在此，我们仅聚焦于调制比与电压利用率这两个关键指标。在线性调制区域内，有效电压矢量的作用时间受到限制，从而确保零矢量的作用时间足够，使得输出幅值达到预期。接下来，我们将深入探讨这一过程。
可以推导出：
在线性调制区域内，逆变器输出的相电压基波幅值最大可以达到该最大值。特别地，此时的线电压基波幅值与直流电压Udc相等，这意味着SVPWM算法能够实现100%的电压利用率。因此，我们可以得出结论：SVPWM算法确实能够实现100%的电压利用率。
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