NPC 3-Level Inverter Vector Swapping SVPWM Guide

VECTOR SWAPPING — NPC 3 NIVEAUX
Etats P/O/N · Petits vecteurs · Serials · Toggle · Chevauchement
Reference complete — SVPWM Capacitor Balancing
Contenu de ce document :
Page 2 Les etats P, O, N : definition et effet sur les condensateurs
Page 3 Schema global : hexagone complet + 6 sous-hexagones + chevauchements
Page 4 Sous-hexagones H1 et H2 (natif/alternatif) — vecteurs et serials
Page 5 Sous-hexagones H3 et H4 — vecteurs et serials
Page 6 Sous-hexagones H5 et H6 — vecteurs et serials
Page 7 Tableau complet : petits vecteurs utilises par chaque subhex
Page 8 Explication du Serial : calcul et comparaison natif/alternatif
Page 9 Explication du Toggle PWM et decision use_alt
Page 10 Schema global du mecanisme de balancing
Rappel etats de commutation :
PP :
Phase connectee a +Vdc/2 OO : Phase connectee au point milieu (0V) NN : Phase connectee a -Vdc/2
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Les etats P, O, N — Definition et effet sur C1/C2
NPC 3 niveaux : chaque bras peut etre dans 3 etats
Page 2
ETAT P — Phase connectee a +Vdc/2
S1 ON
S2 ON
S3 OFF
S4 OFF
+Vdc/2
Sortie = +Vdc/2
Effet sur condensateurs :
C1
(haut) Se CHARGE
C2
(bas) Non affecte
S1 et S2 conduisent. Le courant de charge circule depuis
+Vdc/2 vers la charge, en passant par C1.
ETAT O — Phase connectee au point milieu (0V)
S1 OFF
S2 ON
S3 ON
S4 OFF
Sortie = 0V (midpoint)
Effet sur condensateurs :
C1
(haut)
C2
(bas)
Depend du courant
de charge (signe)
S2 et S3 conduisent. Le courant circule via les diodes de
clamping. Effet sur C1/C2 depend du signe du courant.
ETAT N — Phase connectee a -Vdc/2
S1 OFF
S2 OFF
S3 ON
S4 ON
Sortie = -Vdc/2
Effet sur condensateurs :
C1
(haut)
C2
(bas)
Non affecte
Se DECHARGE
S3 et S4 conduisent. Le courant circule de la charge vers
-Vdc/2 en passant par C2.
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Schema global — Hexagone complet + 6 sous-hexagones + chevauchements
Chaque sous-hexagone partage une zone avec son voisin (zone de chevauchement = Vector Swapping possible)
Page 3
H1
sector 1
H2
sector 2
H3
sector 3
H4
sector 4
H5
sector 5
H6
sector 6
V0 (000/PPP/NNN)
Zone de chevauchement :
Vector Swapping possible ici
alpha
beta
6 sous-secteurs
(triangles interieurs)
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Sous-hexagones H1 (natif) et H2 (alternatif)
Petits vecteurs V1/V2 pour chaque sous-secteur + numeros de serial
Page 4
H1 — Sous-hexagone natif
H1
1
2
3
4
5
6
serial = 1 a 6
ss V1 (ABC) V2 (ABC) serial
1P P O P O O 1
2O P O P P O 2
3O P O O O N 3
4O P N O O N 4
5P O N O O N 5
6P P O P O N 6
H2 — Sous-hexagone alternatif
H2
1
2
3
4
5
6
serial = 7 a 12
ss V1 (ABC) V2 (ABC) serial
1P P O P O O 7
2P P O O P O 8
3O P O P P O 9
4O P N P P O 10
5O P N O P O 11
6P P O O P N 12
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Sous-hexagones H3 (natif) et H4 (alternatif)
Petits vecteurs V1/V2 pour chaque sous-secteur + numeros de serial
Page 5
H3 — Sous-hexagone natif
H3
1
2
3
4
5
6
serial = 13 a 18
ss V1 (ABC) V2 (ABC) serial
1O P O P P O 13
2N P O O P O 14
3N P O N P N 15
4O P N N P N 16
5O P N O P O 17
6O P O O P N 18
H4 — Sous-hexagone alternatif
H4
1
2
3
4
5
6
serial = 19 a 24
ss V1 (ABC) V2 (ABC) serial
1O P N O O N 19
2N P O O P N 20
3N O O N P O 21
4N O O N P N 22
5N P N O O N 23
6O O N N O O 24
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