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三相SPWM逆变器仿真、原理分析1、基本原理按照输出交流电压半周期内的脉冲数，脉宽调制（PWM）可分为单脉冲调制和多脉冲调制；按照输出电压脉冲宽度变化规律，PWM可分为等脉宽调制和正弦脉宽调制（SPWM）。
等脉宽调制产生的电压波形中谐波含量仍然很高，为了使输出电压波形中基波含量增大，应选用正弦波作为调制信号U R。
这是因为等腰三角形的载波U T上、下宽度线性变化，任何一条光滑曲线与三角波相交时，都会得到一组脉冲宽度正比于该函数值的矩形脉冲。
而且在三角载波U T不变条件下，改变正弦调制波U R的周期就可以改变输出脉冲宽度变化的周期；改变正弦调制波U R的幅值，就可改变输出脉冲的宽度，进而改变U D中基波U DI的大小。
这就是正弦脉宽调制（sine pulse widthmodulated,SPWM）。
2、正弦脉宽调制方法（此处仅介绍了采样法）SPWM是以获得正弦电压输出为目标的一种脉宽调制方式。
这里就以应用最普遍的三相电压源型逆变电路来讨论SPWM具体实现方法。
下图就是三相电压源型PWM逆变器主电路结构图：图一1上图为一三相电压源型PWM逆变器，VT1~VT6为高频自关断器件，VD1~VD6为与之反并联的快速恢复二极管，为负载感性无功电流提供通路。
两个直流滤波电容C串联接地，中点0可以认为与三相Y接负载中点0等电位。
逆变器输出A、B C三相PWM 电压波形取决于开关器件VT1~VT6上的驱动信号波行，即PWM的调制方式。
假设逆变电路采用双极性SPWM控制，三相公用一个三角形载波U T,三相正弦调制信号U RA、U RB、U RC互差120°,可用A相来说明功率开关器件的控制规律，正如下图中所示。
当U RA>U T时，在两电压的交点处，给A相上桥臂元件VT1导通信号、下桥臂元件VT4关断信号，则A相与电源中点0'间的电压U AO'E/2。
当U RA<U T时，在两电压的交点处给VT4导通信号、VT1关断信号，则U AO'-E/2。
目录一摘要 (2)二三项逆变器SPWM调制原理 (2)三SPWM逆变电路及其控制方法 (2)3.1SPWM包括单极性和双极性两种调制方法 (2)3.2调制法 (3)3.3特定谐波消去法 (4)四三相桥式逆变器SPWM调制的仿真型 (5)4.1SUBSYSTEM封装模块 (6)4.2SUBSYSTEM1封装模块 (7)五三相桥式逆变器SPWM调制的仿真波形 (7)六频谱分析 (14)6.1对相电压UN’、VN’、WN’输出电压进行谐波分析 (14)6.2对负载的线电压U UV、U VW、U WU的输出波形进行谐波分析 (16)6.3负载VN的相电压UN、VN、WN输出波形进行谐波分析 (17)七结语 (19)八参考文献 (19)三相逆变器双极性SPWM调制技术的仿真一摘要：在电力电子技术中，PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
本论文以三相逆变器双极性SPWM调制技术的仿真为例，通过运用了Matlab/Simulink和Power System Block(PSB)电力系统模块集工具箱仿真环境，对电路进行建模、计算和仿真分析。
通过调节载波比N，用示波器观看输出波形的改变。
另外，采用subplot作出相电压、相电流、线电压、不同器件所承受的电压波形以及频谱图，并加以分析。
关键词：PWM 三相逆变器载波比N 示波器仿真波形二三相逆变器SPWM调制原理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时，其效果基本相同。
图1中各个形状的窄脉冲在作用到逆变器中电力电子器件时，其效果是相同的，是指环节的输出响应波形基本相同。
重要理论基础——面积等效原理a)矩形脉冲b)三角脉冲c)正弦半波脉冲d)单位脉冲函图1 形状不同而冲量相同的各种窄脉冲三SPWM逆变电路及其控制方法3.1 SPWM包括单极性和双极性两种调制方法（1）如果在正弦调制波的半个周期内，三角载波只在正或负的一种极性范围内变化，所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内，叫做单极性控制方式。
* * * 学 院本科毕业设计（论文）作者姓名 指导教师学科门类 所学专业 题 目代分类号学号 密级 提交论文日期成绩评定 Voltage-source SPWM Inverter电压型三相逆变器就是供给逆变器的交流电源是三相电电源， SPWM正弦脉宽调制法这项技术的特点是原理简单，通用性强，具有开关频率固定，控制和调节性能好，使输出电压只含有固定频率的高次谐波分量，并能够消除谐波，且设计简单等一系列的优点，SPWM 正弦脉宽调制法是一种比较好的波形改善的方法。
SPWM正弦脉宽调制法的出现为中型和小型逆变器的快速发展起到了一个重要的推动作用。
伴随着电力电子技术的高速发展，电压型三相SPWM逆变器已被广泛应用在各个领域之中，并且SPWM技术已经成为目前应用最为广泛的逆变用PWM技术。
通过电压型三相SPWM逆变器建模和仿真研究这项课题，能够加强自己对电压型三相SPWM逆变器控制原理和建模进行深入理解，并提高自己在三相电压逆变方面的计算机仿真能力，为今后自己从事交流电机控制与电源逆变相关工作打下良好的基础。
关键词：电压型；频率；SPWM；逆变器The AC power supply voltage three-phase inverter is supplied to the inverter is three-phase electric power supply, the technology of SPWM sine pulse width modulation method is simple in principle, strong versatility, with fixed switching frequency, control and regulation performance, so that the output voltage harmonic component contains only the fixed frequency, and can eliminate the harmonic, and has the advantages of simple design a series of, SPWM sine pulse width modulation method is a good waveform improvement. SPWM sine pulse width modulation method for the rapid development of medium and small inverter plays an important role in promoting. Along with the rapid development of power electronic technology, three-phase voltage-source SPWM inverter has been widely used in various fields, and the SPWM technology has become the most widely used PWM technology of inverter.Through research on Modeling and Simulation of three-phase voltage-source SPWM inverter this subject, it can make me have a strength to voltage three-phase SPWM inverter control principle and modeling a more depth understanding, and it can improve myself in the three-phase voltage inverter aspects of computer simulation ability, which can make me have a good foundation of engaged in AC motor control and power inverter related work.Key words: Voltage type; frequency SPWM; Inverter目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 引言 (1)2 电压型三相SPWM逆变器的工作原理及控制方法 (1)2.1 三相电压型逆变器电路 (1)2.2 SPWM控制的基本原理 (4)2.3电压型三相SPWM逆变器的实现及控制 (6)3 电压型三相SPWM逆变器的建模与仿真 (8)3.1 Simulink软件的介绍 (8)3.2 电压型三相SPWM逆变器的建模和仿真 (9)4 总结 (16)参考文献 (17)谢辞 (18)1 引言近年来，随着大功率全控型电力电子器件的研究与开发成功和应用技术的不断成熟，电能变换技术得到了突破性的进展，在一些领域中，已经开始使用各种新型逆变器电源，其中，也包括电动机。
三相SPWM逆变电路仿真摘要:利用MATLAB软件中的电力系统模块库,为三相电压型逆变器建立了仿真模型,对其输出特性进行了仿真分析,并利用快速傅里叶变换(FFT)分析工具对逆变器的输出电压进行了谐波分析。
仿真实例表明了此模型和仿真方法的正确性。
关键词:逆变电路；脉宽调制(PWM)；快速傅里叶变换(FFT) ；谐波；MATLAB0 引言随着大功率全控型电力电子器件(如GTO、IG2BT、MOSFET、IGCT 等)的开发成功和应用技术的不断成熟,近年来电能变换技术出现了突破性进展,各种新型逆变器已开始在各类直流电源、UPS、交流电机变频调速、高压直流输电系统等领域中得到应用,由于大功率电力电子装置的结构非常复杂,若直接对装置进行试验,代价高且费时费力,故在研制过程中需要借助计算机仿真技术,对装置的运行机理与特性、控制方法的有效性进行验证,以预测并解决问题,缩短研制时间。
MATLAB软件具有强大的数值计算功能,方便直观的Simulink建模环境,使复杂电力电子装置的建模与仿真成为可能。
本文利用MATLAB/Simulink为SPWM(脉宽调制)逆变电路建立系统仿真模型,并对其输出特性进行仿真分析。
1 SPWM电压型逆变电路的基本原理SPWM控制是通过对每周期内输出脉冲个数和每个脉冲宽度的控制来改善逆变器的输出电压、电流波形。
它是现代交流变频调速的一种重要的控制方式。
三相逆变器主回路原理图如下所示,图中V1-V6为6个开关元件,由SPWM调制器控制其开通与关断。
逆变器产生的SPWM 波形,施加给三相负载。
图1 三相逆变器主电路2 通过matlab/simulink建立仿真电路如下图所示：通过matlab/simulink建立仿真图形，主要参数为：直流电压为530V。
脉冲频率为1650Hz，调制比为1，电压频率为50Hz。
Discre te ,Ts = 5e -007 s.pow e rguig A B C+-Universal BridgeA B CThree-PhaseSeries RLC Load Scope3MultimeterPulse sDiscretePWM Generatort2e-005 sDiscrete On/Off Delayi +-C urrent Measurement530Viduania uab图2 用simulink 实现的仿真模型3 死区时间对三相输出电压和电流的影响为防止在垂直换流中桥上下壁器件产生共态导通，在互补式控制极脉冲下，必须插入死区。
电气工程及其自动化专业毕业论文参考题目1.令狐文艳2.无刷双馈电机的功率因数控制3.基于Matlab的无刷双馈电机建模与仿真4.复合励磁同步发电机励磁控制系统5.新型混合型有源电力滤波器的研究6. TCR型SVC控制系统7.某电厂卸船机供电系统滤波器设计8.复合励磁稀土永磁同步发电机的研究9.稀土永磁直流无刷电机设计研究10.盘式永磁同步发电机在风力发电中的开发与应用11.基于DSP的交流不间断电源的研究12.基于DSP的无刷直流电机控制系统研究13.基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的研究14.平衡变压器的优化设计15.某型号电力变压器的电磁场分析16.基于DSP的有源电力滤波器的设计17.基于DSP的混合电力滤波器的设计18.低噪声电机设计19.永磁同步电动机数字化调速系统的研究20.并联混合型有源电力滤波器的设计21.超高压远距离输电线路的无功补偿22.配电网高压无功调节装置的设计与优化23.磁阀式可控电抗器的设计24.变频空调系统的电气设计25.三相感应电动机调速系统的建模与仿真26.复合励磁多相同步调速电动机的研究与设计27.变压器型可控电抗器的设计28.静止无功补偿器的模型与分析29.交流异步电力测功机系统的仿真分析30.直驱型风力发电系统中机侧变流器的设计与仿真31.直驱型风力发系统电网侧变流器的设计与仿真32.调磁路式可控电抗器的仿真33.调电路式可控电抗器的设计与仿真34.变速恒频双馈风力发电系统的设计与仿真35.大型风力发电机组变桨控制器的一种新型直流电源系统36.兆瓦级风力发电电伺服独立变桨控制系统的设计37.一种新型直驱型风力发电系统电池管理装置的设计38.无刷交流励磁机电磁计算程序研究39.2.5MW永磁风力发电机的机械计算40.兆瓦级风力发电机组变桨控制算法的研究41.某幢办公楼的电气部分设计42.某柴油机厂配电变电所电气系统设计43.电机学实践教学改革探讨44.太阳能光伏技术与应用45.太阳能电热联用系统研究46.永磁直流电机温度场分析47.基于ANSYS永磁同步发电机的电磁分析48.基于ANSYS软件的电磁阀关键参数的仿真与分析49.基于ANSYS的盘式永磁同步电动机转子的结构分析50.电力电子技术在电力系统中的应用51.交流励磁发电机及其励磁电源的控制策略研究52.双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统设计53.变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究54.大型水轮发电机组及其自动控制55.永磁同步电动机CAD系统设计56.基于三电平逆变器的永磁同步电机控制策略研究57.高层办公建筑供配电系统设计58.电动车用同步电动机和控制系统的研究和设计59.太阳能光伏并网逆变器的研究60.基于DSP的永磁电机驱动器设计61.基于轻型直流输电风电场关键技术的研究。
SVPWM三相电压型逆变器的仿真研究闫大新;于雁南;姜华【期刊名称】《系统仿真技术》【年(卷),期】2012(008)001【摘要】Based on three -phase Inverter,according to spase vector pulse width modulation(SVPWM) fundamental voltage vector action time and sector distribute are analyzed and researched in detail the x -y - z coordinate of phase separate π/3 is built up based on α-β coordinate, presentting vector action time of different sector zone is determinated with expectation extremumo The simulation method are introduced using M document programme of MATLAB in this paper, the main function module is built with Embedded MATLAB programme, the digital PID control is used in Inverter, the system synthesis simulation analysis and experiment are done with Simulink, presentting waveform of simulation and experiment, which is reference for realizing SVPWM Inverter of digital control.%以三相电压型逆变器为基础,根据空间矢量脉宽调制( SVPWM)基本原理详细分析研究了电压矢量作用时间和扇区分配问题,以α-β坐标为基础,建立了互差π/3的x-y-z时间坐标系,提出了不同扇区矢量作用时间长短根据期望极值判断的原则.介绍了MATLAB中M文件编程的仿真方法,建立了MATLAB程序嵌入式主要功能模块,逆变器采用数字PID控制,利用Simulink对系统进行了综合仿真分析及试验,给出了仿真及实验波形,为实现SVPWM逆变器的数字控制提供参考.【总页数】6页(P56-61)【作者】闫大新;于雁南;姜华【作者单位】黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027;黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027;黑龙江科技学院电气与信息工程学院,黑龙江哈尔滨 150027【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.三相电压型PWM整流器差值SVPWM算法的仿真研究 [J], 李燕;王希平2.开关电感型Quasi-Z源逆变器SVPWM调制策略仿真研究 [J], 吴晓迪;梁占红;陶瑞3.基于开关函数的三相电压源型逆变器的新型仿真模型 [J], 武小梅;徐新;聂一雄4.基于SVPWM算法的三相电压源型高频链逆变器的研究 [J], 曾方5.基于SVPWM的AC03型辅助逆变器的仿真研究 [J], 杨平;郭其一;陶生桂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
三相电压型SPWM逆变器的仿真
胡拓宇
【期刊名称】《科技信息（学术版）》
【年(卷),期】2011(000)017
【摘要】为了缩短对大功率电子装置（如逆变电源）的研制周期和减少研制费用，借助计算机仿真技术，利用Maflab软件中Simulink和PowerSystemBlochset
建立了以IGBT（绝缘栅双极性晶体管）为开关器件具有数字PI调压功能的SPWM电压型逆变电源仿真模型，对其输出特性进行仿真，并利用傅里叶快速变
换（FFT）分析工具对其仿真输出电压进行谐波分析。
仿真模型分别考虑了主电路和控制器模型，较为精确地反映了实际情况，验证了此模型和仿真方法的正确性。
最后应用到三相逆变器调速系统中，仿真结果显示其控制效果良好，
【总页数】2页(PI0107-I0107,I0103)
【作者】胡拓宇
【作者单位】合肥煤炭工业设计研究院,安徽合肥230041
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于Matlab的三相桥式SPWM逆变器建模与仿真 [J], 柳凌;钱祥忠
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3.三相电压源型SPWM整流器标幺值换算及仿真 [J], 张军伟;郭宝增;胡聪权;李毅
凯
4.SPWM逆变器供电的交流电动机系统仿真 [J], 于蕾;王仁丽;王峰;纪雯
5.基于非线性解耦控制的三相电压型SPWM逆变器 [J], 邹祖冰;蔡丽娟;甘辉霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于模糊PD控制的三相电压型逆变器的MATLAB仿真研究黄书童;卢望;艾志伟【摘要】针对三相电压型逆变器在开环SPWM控制下得到的输出电压畸变较大的问题,采用基于模糊PD控制的方法,将三相输出电压与基准电压的误差进行反馈.经MATLAB仿真表明,三相电压型逆变器在基于模糊PD控制下的输出电压波形平滑、总谐波畸变系数THD值较小.【期刊名称】《桂林航天工业学院学报》【年(卷),期】2018(023)004【总页数】4页(P431-434)【关键词】三相电压型逆变器;SPWM;模糊PD控制【作者】黄书童;卢望;艾志伟【作者单位】桂林航天工业学院电子信息与自动化学院,广西桂林 541004;桂林航天工业学院电子信息与自动化学院,广西桂林 541004;桂林航天工业学院电子信息与自动化学院,广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TM464电压型逆变器就是将直流电压变换为交流电压[1]。
随着电力电子技术的飞速发展，电压型逆变器已被广泛应用在各个领域中，与此同时对电压型逆变器的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。
文献[2]给出了一种单相电压型逆变器模糊PID控制的方法,并验证了模糊PID控制的良好效果；文献[3]提出了采用自适应滑模PID算法控制电压型逆变器的方案，此方法能使逆变器输出的电压谐波含量少，鲁棒性好；文献[4]验证了模糊自适应PID控制能提升逆变器的动态性能。
以上三种方法都是针对单相电压型逆变器的控制。
文献[5]采用最优控制和精确线性化相结合的方法应用于三相电压型逆变器，并验证了此方法具有很好的鲁棒性能。
文献[6]提出了将预测控制应用于三相电压型逆变器，并取得了良好的效果，但输出电压的THD值略大。
文献[7]基于MATLAB对SPWM控制三相电压型逆变器做了仿真，验证了SPWM下逆变器具有较好的动静态性能，但三相逆变器输出的波形还不够平滑，需要进一步改善。
本文提出采用模糊PD控制三相电压型逆变器的策略。
真空中的静电场令狐文艳基本要求一、理解电场强度和电势这两个基本概念和它们之间的联系。
二、掌握反映静电场性质的两个基本定理——高斯定理和环流定理的重要意义及其应用。
三、掌握从已知的电荷分布求场强和电势分布的方法。
令狐文艳内容提要一、真空中的库仑定律库仑定律的适用条件：1. 点电荷；2. 电荷静止（或低速）。
二、电场和电场强度电场电荷能够产生电场。
电场是一种客观存在的物质形态。
电场对外表现的性质：1. 对处于电场中的其他带电体有作用力；2. 在电场中移动其他带电体时，电场力要对它做功，这也表明电场具有能量。
令狐文艳电场强度的定义式点电荷场强公式场强叠加原理电场中某点的场强等于每个电荷单独在该点产生的场强的叠加（矢量和）。
几种常见带电体的场强1、电荷线密度为λ的无限长均匀带电直线外一点的场强2、电荷面密度为σ的无限大均匀带电平面外一点的场强方向垂直于带电平面。
3、带电Q、半径为R的均令狐文艳令狐文艳匀带电导体球面或导体球的场强分布r<R 时， E =0r>R 时，0204r E r Qπε=4、带电Q 、体密度为ρ的均匀带电球体场强分布r<R 时，r E 304R Q πε= r>R 时，0204r E r Qπε=三、电通量 高斯定理电场线（电力线）画法1. 电场线上某点的切线方向和该点场强方向一致；2. 通过垂直令狐文艳于E 的单位面积的电场线的条数等于该点E 的大小。
电场线的性质1. 两条电场线不能相交；2. 电场线起自正电荷（或无穷远处），止于负电荷（或无穷远处），电场线有头有尾，不是闭合曲线。
电场强度通量⎰⎰⋅=s e d ΦSE电场强度通量也可形象地说成是通过该面积S 的电场线的条数。
高斯定理真空中静电场内，通过任意闭合曲面的电场令狐文艳 强度通量等于该曲面所包围的电量的代数和的1/0倍。
高斯定理是描写静电场基本性质的基本定理，它反映了电场与形成电场的场源（电荷）之间的关系，说明静电场是有源场。
1 引言令狐文艳1.1 课题由来和探究的意义在近几十年的发展中，逆变电路的应用变的越来越广泛。
但是现实中如蓄电池、太阳能电池等都是直流电，而在工厂、家庭、交通等领域所用的电中交流电占据了很大的比例，为了能够给这些负载提供所需电源，就需要使用逆变电路[1]。
随着电力电子学以及微电子技术的不断创新，相对于传统的电压型逆变电路，采用了脉冲调制技术不仅可以把直流变成交流，同时还能够进行调压、调频。
作为一个不断创新的革命力量，凭借着可靠性、成本性能和高效节能等优势，逆变电路拥有广阔的市场和发展前景[2]。
可以说正是由于逆变电路的不断发展，脉冲宽度调制技术才有了长足的发展，并在电力电子技术领域中取得了至关重要的地位。
又由于大功率电子设备结构比较复杂，如果直接对装置进行逆变实验，费用是相当昂贵而且很费时间，因此在发展的过程中，我们需要利用计算机仿真技术，对设备的运行机制和特点进行有效性的试验，以达到预测问题并解决问题的同时缩短研制时间的目的。
而Matlab软件拥有强大的数值计算功能以及直观的Simulink仿真平台，使得复杂电力电子装置在建模仿真方面成为可能。
1.2 研究方法和内容本课题将针对现今社会对逆变式电源的需求，按照设计思路对逆变过程进行剖析，然后利用Matlab仿真软件对逆变系统进行了设计、建模、 Matlab 的仿真与谐波分析等。
在此之前还会对设计过程所需要的原理进行一定的分析，以及对所要用的元器件的也会简要介绍一下。
1.3 本章小结本次设计根据选题表中的要求，对系统和最终成果进行大体的描述。
阐述了本课题的由来与研究意义以及所要实现的目的和要求。
2 SPWM逆变器原理与分析2.1 SPWM原理在逆变电力系统中尤其是在中、小型的逆变电力系统中，PWM调制技术的使用是非常广泛的。
然所谓的PWM控制技术就是脉宽调制控制技术，其原理就是利用全控型电力电子器件(本课题选用的是IGBT)的通断，把直流电压逆变成具有一定形状的能够满足输出需求的电压脉冲序列，从而在惯性电路中实现输出电压的变压、变频控制的目的，同时还会在一定程度上消除谐波，这种技术简称为PWM控制技术。
其中面积等效原则是脉冲控制技术最为基本的理论依据。
当冲量相等但是形状却不相同的窄脉冲如果加在了相同且具有惯性环节的电路上时，其效果即输出波形基本相似。
其中冲量是指窄脉冲的面积。
如若用傅立叶变换对各冲量所对应的输出波形进行相关分析，我们会发现它们是非常的接近，仅仅在高频段有略微的差异。
所谓的SPWM仅仅是在脉冲宽度调制技术的基础上以正弦波作为调制波，从而在经过适当的滤波之后便能够得到类似于正弦波的输出波形。
其中用来控制开关通断的正弦矩形脉冲波时往往使用的是正弦波与三角波相交的方式，以此来确定每个矩形脉冲的宽度。
一般我们会使用等腰三角波作为载波，这是因为在等腰三角波上的任意一个点的水平宽度是与其所对应的高度成线性相关的，并且能保证波形的左右对称。
当它与任意一个幅值变化不是很大的调制波相交时，在交叉口开关电路对其进行导通和关断，所得到的脉冲宽度与信号的振幅是成正比例关系的，这种方法称为自然采样法[3]。
如果使用正弦波进行调制时，其所输出的波也就是SPWM波了。
如果改变调制信号波的频率或者幅值其电路中所要输出电压的频率或者幅值也会发生相应的改变。
2.2 SPWM逆变电路控制方法目前电源电压型SPWM逆变器使用是最广泛的，脉冲宽度的控制方法也很多，但主要的有计算方法和调制方法两种，但计算法在计算过程相当复杂，当所要输出的电压波的频率、幅值或者相位只要有一个因素发生了变化时，其计算结果就会都相应发生改变。
而调制法就很好的克服了这个缺点，并且还拥有设计简单等无可比拟的优势。
因此，现今调制法应用的最为广泛。
在调制方法中，一个周期内的载波与正弦波会相交两次，在交点处控制电路会控制逆变系统中与之相应开关元件各通断一次。
而为了精确的输出SPWM波，就必须计算出这两个交汇点的确切时间。
当正弦波大于载波时开关导通，其脉冲宽度则为开关元件的导通时间，相对应的，关断时间则称为脉冲间隙。
当载波的频率和幅值发生变化时，脉冲宽度和脉冲间隙时间也会相应的发生变化。
如果使用计算机的话，当处理好调制算法之后，时间的控制再由定时软件来完成时就会变得很方便，一般的调制方法往往采取自然采样法或者规则采样法。
自然采样法是最为基本的一种采样方法，所得到的波也是非常接近正弦波的，但是在其求解的过程中，依然要解决复杂的超越方程，这在采用微机控制时需要花费很多的计算时间，因此在工程中应用的不是很广泛。
而规则采样法是一种比较容易实现并很实用的一种方法，其方法与自然采样法相似，但计算量却大大的减少了。
与自然采样法不同之处就是规则采样法的每一个脉冲的中点都被要求与相应的三角波的中点相对称。
而对于三相桥式逆变器电路来说，就应该要形成三相的SPWM波形，一般来说三相的三角波载波是同一个载波，只是其相位依次相差120°。
在PWM调制电路中，载波为接受调制的信号波，设其频率为f c，而把想要得到的输出波形视为调制信号，设其频率为f r，两者之比称为载波比，用N来表示。
在PWM调制方式中，往往跟据载波比N的数值是否不变即载波与调制信号波同步与否，我们将其分为异步调制和同步调制两种。
2.2.1 同步调制同步调节f r和f c，但是载波比N始终为一个常数，即为同步调制。
采用同步调制有很多优点，其中不但可以保证在输出的电压半个周期内的矩形脉冲个数是固定不变的，还可以保证每个周期内信号波输出的脉冲个数以及脉冲相位也基本不发生改变。
在三相PWM逆变系统中，人们通常只会采用一个载波，此时我们一般会取数值为3的整数倍作为三相PWM逆变系统的载波比，目的是为了保证三相PWM逆变器输出的波形是三相对称的。
如果载波比为奇数时，则经过同步调制后，系统输出的波形的正半波与负半波将会始终保持对称，且使输出的三相波形之间保持120°的对称关系。
但是当调制信号为低频率时，相邻的两个脉冲之间的间距就会变大，谐波相应的也会变大。
若逆变器输出频率很高时，相应的载波频率又会变得过高，开关器件就会无法正常工作，从而无法得到所要输出的波形。
2.2.2 异步调制如果采用异步调制方式就可以弥补同步调制的不足之处。
与同步调制相反，在异步调制中，在变频系统的变频范围内，载波和调制信号相异步。
一般在调节调制波频率f r时我们会保持载波频率f c为一个常数，这样在低频段时就会提高载波比。
从而在输出电压半个周期波内，脉冲个数随着调制信号的降低反而有所增加，相应地还会减少负载转矩的脉动及噪音，有利于改善系统的工作性能。
但异步调制方式在低频工作时，却失去了同步调制的优点。
当调制信号频率变大时，即载波比N反而变小，半个周期内的脉冲个数就会减少，这样SPWM脉冲反而会更加不对称，这时信号波的一个很小的变化都会引起SPWM脉冲的波动，使得输出的SPWM波与想要输出的正弦波相差甚远。
如果是三相SPWM型逆变器，三相输出的波形对称性也会变的更糟，因此异步调制方式一般都工作在较高的载波频率段中。
2.3 单相电压型SPWM逆变器原理分析主电路为单相全桥逆变电路如图 2.1所示。
它有四个桥臂，我们把桥臂T1和桥臂T4视为一对，剩下的桥臂T2和T3视为一对，每一对上的两个桥臂同时导通或者同时关断，不为一对的桥臂是相互交替导通的，其导通宽度为180°。
其输出的电压与电流波形图如图2.2所示。
当负载如果为阻感性负载时，我们可以使用移相调压的方式来改变所希望输出电压的幅值。
单相全桥逆变电路如图 2.1所示。
绝缘栅双极型晶体管的触发信号仍然是180°正偏、180°反偏。
T1与T2的栅极交替触发，但是T3的基极触发信号比T1落后θ。
也就是说T3、T4的栅极信号与T2、T1的栅极触发信号相位是不同的，T3或者T4导通时，T2或者T1的导通时间向前移动了180°-θ。
这样输出的电压的正负脉冲宽度变为θ。
只要改变θ便可以改变输出的电压数值。
在纯电阻的负载时，这种移相调压方式依然适用[4]。
图2.1 逆变器主电路图2.2输出波形单相电压型逆变电路的特点是：(1)直流侧为电压源或大电容，这样直流侧电压基本上就没有波动。
(2)输出电压为等幅但不等宽的矩形波，负载的阻抗大小决定输出的电流值。
(3)当负载为阻性或感性时需提供无用功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功功率提供通道，逆变桥各桥臂应并联反馈二极管。
在Simulink的元件模块中IGBT各有一个续流二极管反向与之并联。
在主电路后加了一个滤波电路，其目的是用于滤除高次谐波，消除谐波对输出电压波形、幅值的影响[5]。
2.4 三相SPWM逆变器的原理分析作为应用最为广泛的三相逆变电路。
三相SPWM桥式逆变电路一般可以认作为是由三个单相的逆变电路所组成如图2.3所示。
图2.3 三相电压型桥式逆变电路三相电压型桥式逆变电路一般采用180°导通的工作方式，即同一相上的两个桥臂的导通宽度都为180°，同一相位的两个桥臂为交替导通，非同一相的桥臂导通的角度相互依次相差120°，这样在不管何时都将会有三个桥臂同时导通。
三个桥臂的导通情况比较复杂，有可能是上面一个桥臂与下面两个桥臂同时导通，也有可能是上面两个桥臂与下面一个桥臂同时导通。
由于都是在同一相的上下两个桥臂之间进行换流的，因此有时也被称为纵向换流。
在三相桥式逆变电路中，各晶闸管的导通次序是T1、T2、T3、T4、T5、T6、T1……每个桥臂依次相距60°触发导通。
根据桥臂的导通时间，我们将三相桥式逆变系统分为180°和120°两种导通型。
当逆变电路为180°导通型时，在任意时间点都将有三个桥臂同时导通，导通时间宽度为180°，同一相的两个桥臂是相互交替导通的。
而在120°导通型逆变电路中，桥臂导通时间变为120°，且每个瞬间只有两个不同相的桥臂导通，同一相上的上下两个桥臂不再是互补导通，而是之间有60°的时间间隔，当某一相上下两个桥臂都没导通时，其感性电流将从该桥臂中与晶闸管反并联的二极管中续流导通。
在三相导通的SPWM桥式逆变电路中，其调制方法往往使用的是双极性调制方法。
U、V、W三相同时公用一个载波U c用来对SPWM进行控制，三相调制信号波正弦电压波依次设为U ru、U rv和U rw，它们的相位分别为0°、120°、240°。
由于U、V、W各个相的元件的控制规律是完全相同的，现以U相为例进行简要诠释。
当U ru>U c时，导通T1，由于T4与其同相，是互补导通的，所以T4是不，则以U相为基准相对于直流电源假设的中点N’的电压U UN就为U d/2。
