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{{Modulation techniques}}
'''空間向量調變'''（{{lang-en|Space vector modulation}}，[[縮寫]]：'''SVM'''）是一種控制[[脈衝寬度調變]]（PWM）的算法<ref name=control>
{{cite book
 | author = M.P. Kazmierkowski, R. Krishnan, and F. Blaabjerg
 | title = Control in Power Electronics: Selected Problems
 | publisher = San Diego: Academic Press
 | year = 2002
 | isbn = 978-0-12-402772-5
 | url = http://books.google.com/books?id=6_dmMHEyvrkC&pg=PA373&dq=%22space+vector+modulation%22+intitle:%22Control+in+Power+Electronics%22&lr=&as_brr=0&as_pt=ALLTYPES&ei=CBWOSdCVDJO2ygTvxuiXBg
 }}</ref>，用來產生[[交流]][[波形]]，多半是有直流電壓輸入，利用多組[[D类放大器]]輸出電壓，驅動[[三相]]交流馬達。空間向量調變有許多的變體，其輸出品質及計算需求也隨之不同。目前一個熱門的領域是利用演算法來減少快速切換時產生的[[总谐波失真]]。

==原理==
[[File:Three leg inverter.gif|240px|thumb|right|三相[[逆變器]]的拓撲圖]]

右圖是一個三相[[逆變器]]，用許多開關將直流電源轉換為可以驅動三相馬達的三相交流電。

開關在控制時，同一臂的上臂及下臂開關不能同時投入，同時投入時直流電源會短路。因此上下臂的動作信號需要互相反相（除反相外還需要有延遟，以下先省略不計），也就是A<sup>+</sup> on時，A<sup>−</sup>需為off，反之亦然。因此逆變器會有八種不同的組合，分別是六個有效的向量及二個零向量。

<center>
{| class="wikitable" border="1"
|-
! Vector
! A<sup>+</sup>
! B<sup>+</sup>
! C<sup>+</sup>
! A<sup>−</sup>
! B<sup>−</sup>
! C<sup>−</sup>
! V<sub>AB</sub>
! V<sub>BC</sub>
! V<sub>CA</sub>
! 
|-
| V<sub>0</sub> = {000}
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| 0
| align="center"| 0
| align="center"| 0
| 零向量
|-
| V<sub>1</sub> = {100}
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| +V<sub>dc</sub>
| align="center"| 0
| align="center"| −V<sub>dc</sub>
| 有效向量
|-
| V<sub>2</sub> = {110}
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| 0
| align="center"| +V<sub>dc</sub>
| align="center"| −V<sub>dc</sub>
| 有效向量
|-
| V<sub>3</sub> = {010}
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| −V<sub>dc</sub>
| align="center"| +V<sub>dc</sub>
| align="center"| 0
| 有效向量
|-
| V<sub>4</sub> = {011}
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| −V<sub>dc</sub>
| align="center"| 0
| align="center"| +V<sub>dc</sub>
| 有效向量
|-
| V<sub>5</sub> = {001}
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| 0
| align="center"| −V<sub>dc</sub>
| align="center"| +V<sub>dc</sub>
| 有效向量
|-
| V<sub>6</sub> = {101}
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| +V<sub>dc</sub>
| align="center"| −V<sub>dc</sub>
| align="center"| 0
| 有效向量
|-
| V<sub>7</sub> = {111}
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| ON
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| OFF
| align="center"| 0
| align="center"| 0
| align="center"| 0
| 零向量
|}
</center>
若只考慮有效向量V<sub>1-6</sub>，輸出電壓為脈波的弦波，每隻腳的[[相量|相位差]]為120度。

若要實現空間向量調變，先要有一個參考信號V<sub>ref</sub>依f<sub>s</sub>的頻率取様（T<sub>s</sub> = 1/f<sub>s</sub>）。參考信號可以用三個獨立的相訊號用[[克拉克轉換|<math>\alpha\beta\gamma</math>轉換]]轉換。參考信號會用二個有效向量及一個零向量合成。存在多種不同的策略來選擇有效向量及零向量。不同的選擇會影響諧波成份及切換損失。

[[File:Space Vector Modulation.gif|center|thumb|400px|三相逆變器用空間向量調變可以產生八種不同的切換向量。V<sub>ref</sub>位在第一區，V<sub>ref_MAX</sub>是在不用非線性調變下的最大振幅。]]

==相關條目==
* [[克拉克轉換|<math>\alpha\beta\gamma</math>轉換]]
* [[逆變器]]
* [[變頻器]]
* [[脈衝寬度調變]]

==參考資料==
{{reflist}}

==外部連結==
*[http://www.vissim.com/solutions/field_oriented_motor_control.html Model based control of PMSM motor with space vector modulation] {{Wayback|url=http://www.vissim.com/solutions/field_oriented_motor_control.html |date=20161203122227 }} Description and working [[VisSim]] source code diagram.
*[http://www.arpnjournals.com/jeas/research_papers/rp_2010/jeas_0710_362.pdf SIMULATION AND COMPARISON OF SPWM AND SVPWM CONTROL FOR THREE PHASE INVERTER] {{Wayback|url=http://www.arpnjournals.com/jeas/research_papers/rp_2010/jeas_0710_362.pdf |date=20190819040059 }} 

{{DEFAULTSORT:Space Vector Modulation}}
[[Category:电子工程]]
[[Category:電子學]]