我們聊了Vienna整流器的基本工作原理以及調制方式的一部分，今天我們接著的話題繼續聊完Vienna整流器的兩種空間矢量調制：最近三矢量NTV法和基于兩電平等效的SVM法。

1概述

三電平空間矢量包含：最近三矢量NTV法和基于兩電平等效的SVM法。相比于載波調制和DPWM調制，具有以下幾點優勢：

電壓利用率較高，相比于傳統的SPWM提高約15%，直流母線電壓的輸出范圍更加寬了;

可以靈活地配置冗余小矢量來調整正負母線電壓的平衡以及減小開關動作的次數，相比于傳統的SPWM可以減少1/3;

矢量調制下的中點電流波動更小，在母線電容相同的情況下中點電壓波動小，從而導致其輸入電流諧波含量更小;

擁有更小的電感電流紋波，可以減小輸入濾波電感的感量。

三電平空間矢量最早是應用于NPC型的變換器，后來拓展到了Vienna整流器中。下面我們來分別介紹一下子。

2最近三矢量NTV法

根據六個長矢量將空間分為六個扇區，即從0°到60°為第I扇區，逆時針依次增加60°為下一個扇區。由于整流二極管的單向導電性，每個扇區根據相電流的流向有的矢量為冗余矢量，故每個扇區應繼續劃分。根據傳統三電平整流器進行SVPWM調制的原則，一般通過三條邊界條件來進行扇區的判斷，繼而在扇區內進行小扇區的確定來進行矢量調制。

當給定任意參考矢量，將其坐標變換到兩相靜止坐標系下Uα和Uβ的值，且由三角變化可求出其在相鄰兩個矢量上的投影值D1和D2。不妨令X=2√3*Uβ/3，Y=Uα+√3*Uβ/3，Z=-Uα+√3*Uβ/3，由這三個變量可表示各主扇區內參考矢量在相鄰兩矢量的投影，如下表所示：

下面我們以第I扇區為例，當參考矢量位于第I扇區時，為了利用其相鄰的三個矢量來合成，需要將扇區進一步劃分來計算各矢量作用時間，扇區的進一步劃分見下圖，劃分為四個等邊三角形區域：

1號子扇區 2號子扇區

3號子扇區 4號子扇區

我們為了方便各子扇區判斷，需要對參考矢量在VL1、VL2上的投影進行歸一化處理，令d1=D1/(UPN/3)和d1=D1/(UPN/3)，

可以通過下面的式子來進行判斷：

由此我們可以得到扇區I的矢量合成分配表，如下所示：

其中在扇區I-1和I-3中需要結合電流的流向來判斷可以使用的小矢量，當參考矢量的相角滿足φref<30°時，B相電流滿足ib<0時，Vs1可取Vs1+(poo)和Vs1-(onn)，Vs2僅能取Vs2-(oon);當參考矢量的相角滿足30°<φref<60°時，B相電流滿足ib>0時，Vs1僅能取Vs1+(poo)，Vs2可取Vs2+(ppo)和Vs2-(oon)。另外在扇區I-1需要零矢量V0(ooo)來作為冗余矢量進行矢量補償。

以扇區I-1為例來進行矢量序列的配置，要求每一次僅有一個開關管動作，這樣不僅可以降低開關損耗，同時降低了開關動作產生的電磁干擾;另外采取對稱的三角波進行調制產生來對稱的PWM脈沖，通常采用七段式來進行矢量調制，其他扇區的矢量合成和作用時間以此類推。

據之前的分析可知，當參考矢量位于扇區I-1且ib<0時，可以用來合成的基本矢量的狀態有poo、onn、oon和ooo，其中狀態o表示開關閉合，狀態p和n均表示開關斷開，且根據電流的流向自動切換，若要滿足每次矢量切換僅有一個開關動作的話，那么可以排列的順序有兩種：poo、ooo、oon和onn、oon、ooo、poo。

那么，當參考矢量位于扇區I-1且ib>0時，則有：oon、ooo、poo、ppo和ppo、poo、ooo、onn。z對應的脈沖波形和占空比如下圖：

當ib<0到ib>0進行切換的時候，采用第一種組合需要標變換A相和C相的比較邏輯，而采用第二種組合時，則僅需變換B相開關的比較邏輯即可。所以，如果采用數字控制時，采用第二種組合可以簡化程序。

綜合上面說的，最近矢量NTV法的扇區劃分從0°開始，每個扇區劃分為4個子扇區，共有24個扇區。每個小扇區內矢量選擇即其矢量作用時間均不相同，計算方式也有所差別。鑒于Vienna整流器的特殊性，同一扇區內可以使用的矢量還會受到輸入電流的限制，且在電流過零點前后矢量序列的選取對開關邏輯的影響也需要納入考慮范疇，所以這個過程的復雜性不言而喻了，如果大家遇到的話，感興趣的可以花點工夫理解下。