软件控制法是由微型计算机来实现SPWM控制的方法

正弦脉冲宽度调制SPWM的实现有多种方法。SPWM控制方法从采用模拟电路到全数字化方案，完成优化的实时在线的SPWM信号输出，对于不同的波形，其调制处理芯片的算法、频率输出范围、波形产生机理等方面有很大的不同。本文首先介绍了SPWM原理，其次阐述了spwm控制的基本原理，最后详细的介绍了spwm控制方法，具体的跟随小编一起来了解一下。

SPWM原理

正弦PWM的信号波为正弦波，就是正弦波等效成一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，其脉冲宽度是由正弦波和三角波自然相交生成的。正弦波波形产生的方法有很多种，但较典型的主要有：对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法三种。第一种方法由于生成的PWM脉宽偏小，所以变频器的输出电压达不到直流侧电压的倍;第二种方法在一个载波周期里要采样两次正弦波，显然输出电压高于前者，但对于微处理器来说，增加了数据处理量当载波频率较高时，对微机的要求较高;第三种方法应用最为广泛的，它兼顾了前两种方法的优点。SPWM虽然可以得到三相正弦电压，但直流侧的电压利用率较低，最大是直流侧电压的倍，这是此方法的最大的缺点。

SPWM法是一种比较成熟的、目前使用较广泛的PWM法。SPWM就是以采样控制理论中的冲量等效原理为理论依据的(冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同)。用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断，使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等，通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

在采样控制理论中有一个重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同指环节的输出响应波形基本相同。如把各输出波形用傅氏变换分析，则其低频特性非常接近，仅在高频段略有差异。这一结论是PWM控制的重要理论基础。将正弦半波看成由N个彼此相联的脉冲组成的波形。这些脉冲宽度相等，但幅度不等，且脉冲的顶部为曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果将上述脉冲序列用同样数量的等幅不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积相等。像这种脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的波形即为SPWM波形。

软件控制法是由微型计算机来实现SPWM控制的方法，是目前经常采用的一种方法。根据其软件化方法的不同，有如下几种

1、表格法(又称ROM法)：

这种方法是预先将SPWM波的数据计算出来并存入ROM中，然后根据调频指令再将这些数据顺序取出，由输出口输出来控制逆变器的开关动作。表格法的缺点是占用大量的内存，且无实时处理功能

2、随时计算法(又称RAM法)：

这种方法的特点是在ROM中预先存储一个单位基准正弦波，运行时，根据指令值的要求，按不同载波比和调幅比的要求，计算出一个周期的开关模式和开关模式保持的时间值，写入RAM1中。一旦计算结束，就把RAM1的数据输出。在RAMl的数据输出期间，如

指令值发生了新的变化，则开始重新计算，但将计算结果写入RAM2中。写入RAM2的操作一旦结束，就转为将RAM2的数据输出。再有新的指令值时，则将计算结果写入RAM1中。如此轮流地使用两个RAM。这种方法虽然不必使用大量的ROM，但也没有实时处理功能，动态响应时间较慢。

3、实时计算法：

实时计算要有数学模型。建立数学模型的方法有许多种，如等效面积法、自然采样法和规则采样法。而规则采样法中又有对称规则采样法与不对称规则采样法。

(1)等效面积法：

其生成原理就是按面积相等的原则构成与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形。根据已知数据和正弦数值可以依次算出每个脉冲的宽度。这是实时控制中最简单的算法。

SPWM的基本原理是通过比较一个参考正弦波信号和一个三角波信号的相位，调节输出脉冲的宽度和频率，控制电压的大小和形状。具体来说，SPWM的实现过程如下：

生成参考正弦波信号，它通常是由一个振荡器产生的，频率和幅值可以根据需要调节;

生成三角波信号，其频率通常要比参考正弦波信号高，并且振幅为一定值;

将参考正弦波信号与三角波信号进行比较，得到一个比较结果;

根据比较结果调节输出脉冲的宽度和频率，使其接近参考正弦波信号，从而控制输出电压的大小和形状。

SPWM控制的优点是输出电压质量高、谐波小、效率高，适用于需要高精度控制的场合。常见的应用包括交流电机控制、逆变器控制、电力变换器、UPS、电力电子电源等领域。

双极性spwm工作原理

双极性SPWM是一种常用的SPWM控制方式，其工作原理是在SPWM的基础上增加一个负半周期的正弦波信号，从而实现正负极性的控制。在双极性SPWM控制下，输出电压可以在正半周和负半周分别进行控制，从而提高了电机控制的精度和灵活性。

双极性SPWM控制的基本原理与普通SPWM控制相似，其主要过程包括：

产生参考正弦波信号和三角波信号;

通过比较参考正弦波信号和三角波信号，产生PWM信号;

根据PWM信号调节输出电压。

不同之处在于，双极性SPWM控制中，正半周和负半周的PWM信号是分开生成的。具体过程如下：

产生参考正弦波信号和三角波信号;

将参考正弦波信号分别与正三角波和负三角波进行比较，分别得到正半周和负半周的PWM信号;

根据PWM信号调节输出电压。

在双极性SPWM控制中，正半周和负半周的PWM信号可以分别调节，从而实现更精准的电机控制。双极性SPWM控制常用于交流电机控制、逆变器控制、UPS等领域。

spwm和pwm区别

SPWM和PWM都是常用的脉宽调制技术，其基本原理是通过控制输出信号的脉冲宽度和频率来实现对电压和电流的调节。它们的区别主要在于：

调制信号的形式不同：SPWM的调制信号是正弦波，而PWM的调制信号通常是方波或锯齿波;

输出波形的质量不同：由于SPWM的调制信号是正弦波，因此输出波形的质量更高，谐波更少，适用于高精度控制的场合;而PWM的调制信号是方波或锯齿波，输出波形的质量较差，谐波较多，但是控制简单、成本低、效率高;

应用场合不同：由于SPWM适用于高精度控制的场合，常用于交流电机控制、逆变器控制、电力变换器、UPS等领域;而PWM则广泛应用于调光、电源开关控制、直流电机控制等领域。

总之，SPWM和PWM都是常用的脉宽调制技术，根据不同的应用需求选择不同的调制方式，以实现更好的控制效果。