PWM调制和SPWM调制区别

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。 PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）和SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制）是两种常见的电力电子技术，主要用于直流到交流的逆变过程中，尤其在变频器和电力转换系统中广泛应用。 PWM调制的基本原理是通过改变脉冲宽度来调整输出电压的平均值。它使用一个高频的等腰三角波作为载波，与一个低频的调制信号（通常是期望输出的正弦波）进行比较。当调制信号大于载波时，输出为高电平；当调制信号小于载波时，输出为低电平。这种调制方式产生的脉冲宽度随调制信号的变化而变化，使得输出电压的平均值近似于调制信号的幅度。 SPWM是PWM的一种改进形式，它在脉冲宽度的分配上采用了正弦规律，使得输出的脉冲序列更接近于正弦波形。具体来说，SPWM通过将脉冲宽度时间占空比按照正弦函数变化，使输出经过滤波后能够得到更纯净的正弦波。这种方法在直流交流逆变器、UPS（不间断电源）等设备中非常常见，尤其在三相系统中，三相SPWM能模拟出接近市电三相输出的效果。 SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，电压空间矢量脉宽调制）则是一种更为优化的调制策略。与SPWM不同，SVPWM不仅考虑了电源侧，还结合了负载侧（例如电机）的特性。它将逆变器和电机视为一个整体，通过合成不同的电压空间矢量来追踪电机的理想磁链圆，从而实现更高效的电压利用率。SVPWM的优势在于，它能更好地利用直流侧的电压，相比SPWM，电压利用率提高了大约15%。此外，SVPWM通常更适合于数字控制系统，因为它可以通过复杂的算法来精确控制电机的磁链和电压。 在算法层面，SPWM通常采用对称规则采样法、不对称规则采样法或平均对称规则采样法来生成脉冲序列，而SVPWM则涉及到电压空间矢量的组合和时间分配，通常涉及扇区划分和开关状态的计算。在实际应用中，SVPWM可以通过包含零序分量的SPWM规则采样得到，同时一些高性能的SPWM算法也可以转化为SVPWM的形式。 总结来说，PWM是基础的脉宽调制方式，SPWM则是其正弦优化版本，而SVPWM是结合电机控制理论的高级调制技术，具有更高的效率和更精确的控制。它们之间的选择通常取决于系统的需求、效率要求以及控制系统的复杂性。