SPWM型变频器的主电路，单项SPWM与三相SPWM的控制原理
pwm的全称是pulse width modulation（脉冲宽度调制），它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压。广泛地用于电动机调速和阀门控制，比如电动车电机调速就是使用这种方式。所谓spwm，就是在pwm的基础上改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。它广泛地用于直流交流逆变器等，比如高级一些的ups就是一个例子。三相spwm是使用spwm模拟市电的三相输出，在变频器领域被广泛的采用。
spwm型变频器的主电路
使用单相电源和三相电源的spwm型变频器主电路分别如图1和图2所示。
图2中为了限制泵升电压，在电路中的直流侧并联了电阻r0和可控晶体管v0，当泵升电压超过一定数值时，使v0导通，让r0消耗掉多余的电能。
单项spwm与三相spwm的控制原理
单项spwm控制原理
图1是采用电力晶体管作为开关器件的电压型单相桥式逆变电路 。?
控制v4或v3通断的方法如图2所示。
图1所示的单相桥式逆变电路采用双极性控制方式时的波形如图3所示。
三相spwm控制原理
在pwm型逆变电路中，使用最多的是图1（a）所示的三相桥式逆变电路，其控制方式一般都采用双极性方式。u、v和w三相的pwm控制通常公用一个三角波载波uc，三相调制信号uru、urv?和urw的相位依次相差120°。u、v和w各相功率开关器件的控制规律相同，现以u相为例来说明。当uru》uc时，给上桥臂晶体管v1以导通信号，给下桥臂晶体管v4以关断信号，则u相相对于直流电源假想中点n′的输出电压uun′=ud/2。当uru《uc时，给v4以导通信号，给v1以关断信号，则uun′=ud／2。
v1和v4的驱动信号始终是互补的。当给v1（ v4）加导通信号时，可能是 v1（ v4）导通，也可能二极管vd1（vd4）续流导通，这要由感性负载中原来电流的方向和大小来决定，和单相桥式逆变电路双极性spwm控制时的情况相同。v相和w相的控制方式和u相相同。uun′、uvn′和uwn′的波形如图1（b）所示。可以看出，这些波形都只有±ud/2两种电平。像这种逆变电路相电压（uun′、uvn′和?uwn′）只能输出两种电平的三相桥式电路无法实现单极性控制。
图中线电压uuv的波形可由uun′-uvn′得出。可以看出，当臂1和6导通时，uuv=ud，当臂3和4导通时，uuv=-ud，当臂1和3或4和6导通时，uuv=0，因此逆变器输出线电压由+ud、-ud和零三种电平构成。负载相电压uun可由下式求得
从图中可以看出，它由（±2/3）ud，（±1/3）ud和零共5种电平组成。
在双极性spwm控制方式中，同一相上、下两个臂的驱动信号都是互补的。但实际上为了防止上、下两个臂直通而造成短路，在给一个臂施加关断信号后，再延迟δt时间，才给另一个臂施加导通信号。延迟时间的长短主要由功率开关器件的关断时间决定。这个延迟时间将会给输出的pwm波形带来影响，使其偏离正弦波。
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图2中为了限制泵升电压，在电路中的直流侧并联了电阻r0和可控晶体管v0，当泵升电压超过一定数值时，使v0导通，让r0消耗掉多余的电能。
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单项spwm控制原理
图1是采用电力晶体管作为开关器件的电压型单相桥式逆变电路 。?
控制v4或v3通断的方法如图2所示。
图1所示的单相桥式逆变电路采用双极性控制方式时的波形如图3所示。
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在pwm型逆变电路中，使用最多的是图1（a）所示的三相桥式逆变电路，其控制方式一般都采用双极性方式。u、v和w三相的pwm控制通常公用一个三角波载波uc，三相调制信号uru、urv?和urw的相位依次相差120°。u、v和w各相功率开关器件的控制规律相同，现以u相为例来说明。当uru》uc时，给上桥臂晶体管v1以导通信号，给下桥臂晶体管v4以关断信号，则u相相对于直流电源假想中点n′的输出电压uun′=ud/2。当uru《uc时，给v4以导通信号，给v1以关断信号，则uun′=ud／2。
v1和v4的驱动信号始终是互补的。当给v1（ v4）加导通信号时，可能是 v1（ v4）导通，也可能二极管vd1（vd4）续流导通，这要由感性负载中原来电流的方向和大小来决定，和单相桥式逆变电路双极性spwm控制时的情况相同。v相和w相的控制方式和u相相同。uun′、uvn′和uwn′的波形如图1（b）所示。可以看出，这些波形都只有±ud/2两种电平。像这种逆变电路相电压（uun′、uvn′和?uwn′）只能输出两种电平的三相桥式电路无法实现单极性控制。
图中线电压uuv的波形可由uun′-uvn′得出。可以看出，当臂1和6导通时，uuv=ud，当臂3和4导通时，uuv=-ud，当臂1和3或4和6导通时，uuv=0，因此逆变器输出线电压由+ud、-ud和零三种电平构成。负载相电压uun可由下式求得
从图中可以看出，它由（±2/3）ud，（±1/3）ud和零共5种电平组成。
在双极性spwm控制方式中，同一相上、下两个臂的驱动信号都是互补的。但实际上为了防止上、下两个臂直通而造成短路，在给一个臂施加关断信号后，再延迟δt时间，才给另一个臂施加导通信号。延迟时间的长短主要由功率开关器件的关断时间决定。这个延迟时间将会给输出的pwm波形带来影响，使其偏离正弦波。
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