spwm的基本原理

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SPWM（正弦波脉宽调制）的基本原理基于面积等效原理，即形状不同但冲量相等的窄脉冲作用于具有惯性的系统时，会产生相似的效果。在脉宽调制（PWM）过程中，通过使脉冲系列的占空比按照正弦波形变化，来实现调制。当正弦波的值达到最大时，脉冲宽度扩展至最大，同时脉冲间隔最短；相反，当正弦波值较低时，脉冲宽度减小，脉冲间隔增长。这样的电压脉冲序列能够显著减少负载电流中的高次谐波成分，从而产生接近正弦波的输出电流。
SPWM技术的应用极为广泛，特别是在直流到交流的逆变器中。三相SPWM技术通过模拟正弦波的三相输出，被广泛应用于变频器领域。脉宽调制技术通过调节开关元件的通断，生成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，以模拟正弦波形。这种技术在现代电力电子技术和调速系统中起到了关键作用。
SPWM算法使用标准的正弦波作为调制波，等腰三角波作为载波。三相共用一个等腰三角波可以确保三相采样的时间同步。通过对逆变器输出的a相电压进行傅里叶分解，可以得到a相的基波。
实施SPWM的要求包括：
1. 实时计算调制波（正弦波）和载波（三角波）的所有交点时间坐标，并据此向逆变桥中的各个逆变器件发出开关指令。
2. 在调节频率时，不仅要改变调制波和载波的周期，还要调整调制波的振幅，而载波振幅保持不变。因此，每次调节后，所有交点的时间坐标都需要重新计算。
随着计算机技术的进步，特别是自20世纪80年代以来，能够产生满足SPWM要求的专用集成电路已经得到飞速发展。