1.1 SPWM工作原理
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/227149.htm對於電壓型逆變器來說需要解決的一個關鍵問題是如何根據給定的參考量發出PWM開關信號。三種調製方式中，方波控制存在佔空比不可調，調壓範圍不夠寬，保護功能不夠完善，噪聲比較大等缺點，應用較少；SVPWM調製主要用於電動機調速；SPWM (Sinusoidal PWM)法是一種使用較廣泛的PWM法，本文就以其為調製方法，進行逆變器的分析和研究。
1.1.1 SPWM控制的基本原理
在採樣控制理論中有一個重要的結論：衝量相等而形狀不同的窄脈衝加在具有慣性的環節上時，其效果基本相同。衝量即指窄脈衝的面積。這裡所說的效果基本相同，是指環節的輸出響應波形基本相同。即當它們分別加在具有慣性的同一個環節上時，其輸出響應基本相同。如果把各輸出波形用傅立葉變換分析，則其低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。上述原理可以稱之為面積等效原理，它是PWM控制技術的重要理論基礎。
把圖2-1a的正弦半波分成N等份，就可以把正弦半波看成是由N個彼此相連的脈衝序列所組成的波形。這些脈衝寬度相等，都等於 /N，但幅值不等，且脈衝頂部不是水平直線，而是曲線，各脈衝的幅值按正弦規律變化。如果把上述脈衝序列利用相同數量的等幅而不等寬的矩形脈衝代替，使矩形脈衝和相應正弦波部分的中點重合，且使矩形脈衝和相應的正弦波部分面積（衝量）相等，就得到圖2-1b所示的脈衝序列,這就是PWM波形。可以看出各脈衝的幅值相等，而寬度是按正弦波規律變化的。根據面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對於正弦波的負半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形。像這種脈衝的寬度按正弦規律變化而和正弦波等效的PWM波形，也稱SPWM（Sinusoidal PWM）波形。要改變等效輸出的正弦波的幅值時，只要按照同一比例係數改變上述各脈衝的寬度即可。2.1.2 PWM 波的生成方法。SPWM波的控制分為計算法和調製法。計算法是給出了逆變電路的正弦波輸出頻率、
幅值和半個周期內的脈衝數，SPWM波形中各脈衝的寬度和時間間隔可以準確計算出來。按照計算的結果控制逆變電路中各個開關器件的通斷，以便得到所需要的PWM波。調製法是把希望輸出的波形作為調製信號，把接受調製的信號作為載波，通過信號波的調製得到所期望的PWM波形。通常採用等腰三角波或鋸齒波作為載波，其中等腰三角波應用最多。因為等腰三角波上任一點的水平寬度和高度成線性關係且左右對稱，當它與任何一個平緩變化的調製信號波相交時，如果在交點時刻對電路中開關器件的通斷進行控制，就可以得到寬度正比於信號波幅值的脈衝，這正好符合PWM控制的要求。在調製信號波為正弦波時，所得到的就是SPWM波形。在實際應用中可以用模擬電路構成三角波載波和正弦調製波發生電路，用比較器來確定它們的交點，在交點時刻對功率開關器件的通斷進行控制，就可以生成SPWM波形。
由於計算法較繁瑣，計算量大，較少使用。而模擬電路結構複雜，難以實現精確的控制。因此，目前SPWM波形的生成和控制多用微機來實現。下面介紹幾種常用的用軟體生成SPWM波形的算法，並分析它們的特點 。
1 自然採樣法
在正弦波和三角波的自然交點時刻控制功率開關器件的通斷，稱為自然採樣法。正弦波在不同相位角時值不同，因而與三角波相交所得到的脈衝寬度不同。可知這種算法計算量比較大，需花費較多的時間，因而難以在微處理器中實現。
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