转化为：PWM控制方法：脉宽调制

逆变器中脉宽调制（PWM）技术是指利用调制信号幅值和频率的周期性变化，从而实现逆变器的输出电压为幅值和频率都可调的交流电压。其中，正弦波脉宽调制（SPWM）技术通过把调制信号正弦化，使得输出的脉冲序列的占空比以正弦波的规律变化，逆变器的输出电压中的谐波成分大大减小。

PWM可以分为单极性调制和双极性调制两种。

1.单极性调制

所谓单极性调制，是指在一个载波周期T_c中，v_o只有幅值的变化而没有极性的变化，即

可见，v_o的输出与控制信号v_s的极性有关。

主电路还是采用图2-17b所示的单相全桥式逆变器电路，习惯上把主电路中V₁和V₄构成的桥臂称为方向臂，把V₂和V₃构成桥臂称为斩波臂。

在采用单极性SPWM控制技术时，如图2-19所示，调制波v_s为正弦波，即

v_s=V_smsinωt=V_smsin（2πft） （2-88）

式中，f为输出电压频率。载波v_c为三角波，其频率为f_c，幅值为V_cm。定义调制比m为

载波比为

调制波v_s正半周时，方向臂中V₁恒开通、V₄恒关断，调制波v_s负半周时，方向臂中V₄恒开通、V₁恒关断。由调制波和载波的交点可以得到对应的斩波臂中开关管V₃、V₂的开关信号。斩波臂中开关信号的周期为三角载波，占空比按正弦规律变化。图2-19中的输出电压v_o具有奇函数和半波对称[f（t）=-f（t+T/2）]性质，可以采用傅里叶级数对其分析，当载波比K足够大，即T≫T_c，且调制比m＜1时，输出电压v_o的基波随调制比m线性增加，即该逆变器具有线性调压的性能。

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图2-19 单极性SPWM单相逆变器驱动信号和输出波形

2.双极性调制

所谓双极性调制，是指在一个载波周期T_c中，输出电压v_o的极性发生了一次变化，即

其平均值为

可见，V_o的幅度和极性均取决于D值。双极性调制既可以用于半桥式电路，也可用于全桥式电路。

主电路还是采用图2-17b所示的全桥式电路。

与单极性调制的变换器输出电流相比较，双极性调制的输出负载电流脉动较大，但不会出现断续现象，而单极性调制的输出电流脉动小，但是在轻载情况下可能会出现负载电流断续现象。

在采用双极性SPWM技术时，如图2-20所示，调制波v_s为正弦波，双极性对称三角波v_c为载波，调制比m和载波比K的定义与单极性SPWM控制时式（2-89）和式（2-90）相同。由调制波和载波的交点可以得到相位互补的两组信号作为开关驱动信号，它们各自的脉宽τ随时间按正弦规律变化。

图2-20 双极性SPWM单相逆变器驱动信号和输出波形

由图2-20可知，输出电压v_o具有奇函数和半波对称性质[f（t）=-f（t+T/2）]，可以采用傅里叶级数对其进行分析。通过调节调制比m，即改变了调制波的幅值（一般电路中，三角载波的峰值保持不变），改变了调制波和载波的交点就可以调节输出电压v_o。在m≤1条件下，SPWM的基波也就是输出电压基波v_o1随调制比m线性变化。与方波逆变器相比，双极性SPWM在线性调制时直流电压利用率较低，有时为了提高直流电压利用率而同时又要保持较低的谐波含量，采用在正弦调制波上叠加3次谐波的方法。