一文詳解單相雙極性SPWM

PWM的理論基礎(chǔ)為 面積等效原理， 即將形狀不同但面積相等的窄脈沖相加之于線性慣性環(huán)節(jié)時，得到的輸出效果基本相同。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)正弦波作為PWM調(diào)制信號時，就稱SPWM。SPWM有單極性和雙極性之分，由載波決定。

圖1 H橋逆變電路

圖2 雙極性SPWM示意圖

在講具體原理之前，先聲明幾個概念：1、三角載波信號頻率與正弦調(diào)制信號頻率之比稱為載波比，可以用表示，

2、正弦調(diào)制信號與三角波信號的幅值之比稱為調(diào)制深度，3、把一定幅值的直流電壓與可以逆變產(chǎn)生的交流輸出電壓基波幅值之比稱為直流電壓利用率。通常采用與想比較的方法生成PWM信號：當(dāng)時，功率開關(guān)S1、S3導(dǎo)通，逆變電流輸出等于；當(dāng)時，功率開關(guān)S2、S4導(dǎo)通，逆變電流輸出等于。每半個開關(guān)周期（即半個正弦調(diào)制信號周期）內(nèi)輸出電壓波形僅為，因此稱為雙極性SPWM。當(dāng)，且時，可知基波電壓的幅值滿足下列關(guān)系這表明在和的條件下，SPWM逆變輸出的電壓的基波幅值隨調(diào)制深度線性變化，因此通過控制調(diào)制信號，便可調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓（指基波）的頻率和幅值。可以看出，當(dāng)時，單相雙極性SPWM的直流電壓利用率為100%。

圖3 時的仿真圖

圖4 圖3波形的FFT分析
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