摘要：数字化的正弦脉宽调制,能够提高脉宽控制信号输出精度,缩短控制响应时间,增加系统安全稳定性。该文结合高压大功率中性点箝位三电平逆变电路的特点,对其自然采样正弦脉宽调制（sinusoidal pulse width modulation,SPWM）数字化理论进行了研究。论文构建了基于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）的三电平自然采样SPWM全数字化框架,并对三角载波形成、正弦调制波形成、开关状态组合配置,以及死区设置的数字化实现方法进行了研究。提出了一种基于FPGA技术的开关时间的超实时比较计算方法,该方法避免了自然采样SPWM中泰勒级数展开与收敛判断等复杂计算,相比目前数字化常用的规则采样而言,其输出波形谐波含量可以得到进一步降低。论文最后利用超高速集成电路硬件描述语言（very high speed integrated circuit hardware description language,VHDL）与FPGA芯片,对理论研究内容进行了编程实现,软件仿真与试验结果证明了该文数字化理论的正确性与可行性。

关键词：三电平逆变器 正弦脉宽调制 自然采样 数字化 

单位：武汉工程大学电气信息学院; 湖北省武汉市430073; 中国中煤能源集团有限公司; 北京市朝阳区100120