图3-7为工频信号波形整定电路，其输出的方波信号通过DSP芯片TMS3-20LF2407A的捕获管脚CAP6输入DSP芯片后，就可以通过程序测试方波的频率了。具体的做法是用DSP芯片的定时器测试方波信号两上升沿的间隔时间，进而求出频率。图3-8是通过PSpice仿真后，得到的工频信号波形整定电路的输入输出波形，在实际电路中通过示波器观测波形与此波形一致。
图3-8 波形整定电路的输入波形及输出波形
3.5 输出电压检测电路
三相逆变器输出电压的是交流信号，该电压首先经采样变压器隔离降压，然后由差分放大器进一步降压到±1.5V以内，最后再加上一个1.5V的直流偏置，以使输出为一叠加在1.5V上的一个正弦信号。并在输出端加上3V稳压二极管，以确保DSP输入不超过3V。逆变器输出电压检测电路如图3-9。
图3-9 逆变器输出电压检测电路
差分放大器的输出（即图中运算放大器U2的输出）：
U2o = V7R5/R3 = 0.5V7
加电压偏置后（即运算放大器U3的输出）：
U3o = 1.5 + U2o = 1.5 + 0.5V7
图3-10是通过PSpice仿真后得到的逆变器输出电压检测电路的输入波形、差
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分放大器输出波形以及加偏置后的输出电压波形，在实际电路中通过示波器观测波形与此波形一致。
图3-10 电压检测电路输入波形、差分放大器输出波形、加偏置后的输出波形
3.6 输出电流检测电路
电流信号的处理和电压信号的处理有所不同，电流信号首先要转换为电压信号才能对其进行处理。采样电流信号可由采用电流互感器将电流信号转换成和其成比例的电压量。图3-11电流信号转换为电压信号的电路图。图中电流源I1表示采样电流经过电流互感器变换后得到的二次侧电流信号。得到电压信号后，就可以按3.5节所述的方法对信号进行处理了。
图3-11 电流信号转换为电压信号电路图
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4 三相逆变器控制系统的软件设计
要对逆变器进行数字控制，实质上就是要在数字控制系统中应用各种先进的数字信号处理算法，其中关键算法包括空间矢量PWM控制算法（SVPWM算法）、数字滤波算法、数字PID调节算法等。
4.1 SVPWM控制算法
电压空间矢量PWM（也称为磁链跟踪PWM）控制技术源于交流电机传动控制，近年来已被移植用于电压型三相逆变器的控制。与正弦PWM技术相比，电压空间矢量PWM（简称SVPWM）技术的电压利用率提高了13.5%。这是因为采用图4-1所示单相桥式不控整流电路，经电容滤波后的直流电压为： UDC?2202=311V
图4-1 单相桥式不控整流电路
采用正弦波PWM技术时，逆变器输出的最大线电压有效值为：
UAB?3UA?3?(UDC/2)/2?190.5V
电压利用率：
QV?190.5/220 = 0.865
当采用空间矢量PWM技术，线电压的峰值可达到UDC，即线电压的有效值可达到UDC/2= 220 V 。电压利用率QV = 220/220 = 1，由此可见空间矢量PWM技术与正弦PWM技术相比电压利用率有明显提高。 4.1.1 电压空间矢量PWM的原理
（1）三相逆变器的开关模式
电压型空间矢量PWM三相逆变器开关电路的拓扑结构如图4-2，逆变器桥臂
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的上下开关元件在任一时刻不能同时导通。不考虑死区时，上下桥臂的开关呈互逆状态，因此逆变器总共有8种不同的开关模式，以1表示上桥臂通下桥臂不通，0表示下桥臂通上桥臂不通，这八种开关模式分别为（000），（001），（010），（011），（100），（101），（110），（111）。
每一种开关模式与一组瞬时输出电压相对应，其对应关系如表4-1，表中
UDC?2202=311V表示直流总线电压，UAN，UBN，UCN表示相对应的瞬时相电压，
UAB，UBC，UCA表示相应的瞬时线电压A，B，C表示相应的桥臂。
表 4-1 开关模式与三相逆变器瞬时电压对应表
A B C 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 UAN 0 2UDC/3 - UDC/3 UDC/3 - UDC/3 UDC/3 -2 UDC/3 UBN 0 - UDC/3 2 UDC/3 UDC/3 - UDC/3 -2 UDC/3 UDC/3 UCN 0 UDC/3 - UDC/3 -2 UDC/3 2 UDC/3 UDC/3 UDC/3 UAB 0 UDC -UDC 0 0 UDC -UDC UBC 0 0 UDC UDC -UDC -UDC 0 UCA 0 -UDC 0 -UDC UDC 0 UDC 1 1 1 0 0 0 0 0 0
图4-2 电压型空间矢量PWM三相逆变器拓扑结构
（2） Clarke变换
Clarke变换就是将三相平面坐标系OABC向两相直角坐标系Odq的转换。设要得到的三相交流系统各相电压为：
UAN(wt)?Vcos(wt)
UBN(wt)?Vcos(wt?120?) UCN(wt)?Vcos(wt?240?)
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图4-3 三相相电压的Clarke变换
表 4-2 开关模式与Vd 和Vq 对应关系
A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1
Vd 0 2 UDC/3 - UDC/3 UDC/3 Vq 0 0 UDC/3 UDC/3 - UDC/3 UDC/3 -UDC/3 -UDC/3 0 0 -2 UDC/3 0 三个相电压瞬时值可以用图4-3中的一个以角速度w = 2πf 在空间旋转的电压矢量V(V=Vd +jVq)在三相坐标系OABC各相轴线上的投影表示V的大小为相电压幅值V 。而V在两相直角坐标系Odq两轴线的投影分别是Vd=Vcos(wt) ，Vq = Vsin(wt)，这样就可以得到Clarke变换式：
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