雙極性正弦脈衝寬度調製
採用正弦脈衝寬度調製技術SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)是減少濾波器尺寸、獲得高質量正弦波的有效手段。
一、 SPWM基本原理
採樣控制理論有一個重要的原理—衝量等效原理：大小、波形不相同的窄脈衝變量作用於慣性系統時，只要它們的衝量（面積），即變量對時間的積分相等，其作用效果相同。換而言之，無論衝量的表現形式如何，只要是衝量等效的脈衝作用在慣性系統上，慣性系統的輸出或響應是基本。
二、 雙極性正弦脈衝寬度調製
注意點：
1. 高頻三角波VC稱爲載波，正弦波Vr稱爲調製波。
2. 橋臂的開關頻率和載波頻率相等。
3. 載波是等腰三角形，它形象爲開關管導通，電壓一直上升，然後開關管關閉，電壓一直下降。所以形象成等腰三角形。
4. 對於SPWM 算法，用對稱的PWM模塊。
三、 公式推導
注意點：
1. 雙極性SPWM算法，佔空比的值 = (直流側電壓瞬時採樣值+電網電壓瞬時採樣值)/2*直流側電壓瞬時採樣值。D_forward =(Vo/Vin + 1)/2=(Vo+Vin)*/(Vin*2)。
2. 併網逆變器用雙極性SPWM算法，用電流做pid調節。
3. 逆變器輸出的基波電壓和調製波具有相同的頻率和相位，所以改變調製波的頻率、相位也就同等地改變了輸出基波電壓的頻率、相位。
4. 調製比M等於調製波幅值/載波幅值，在線性區內也等於輸出電壓基波峯值與SPWM脈衝波幅值（對於全橋電路是VD，半橋電路是VD/2）的比值。
5. SPWM輸出的基波電壓大小和調製比M成正比。
6. 載波比N等於載波頻率Fc和調製波頻率Fr之比。
7. 在調製比小於等於1時，SPWM才具有諧波高頻化的特徵。如果進入過調製區域，開關頻率會急劇下降，導致諧波頻率下降，這就失去了SPWM的優點（高次諧波）。
8. 採用SPWM後，直流電壓利用率下降，這是爲了獲得所希望的諧波特性所必須付出的代價。
參考《電力電子》陳堅
