spwm单极性和双极性的区别是什么

SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制）技术中，单极性和双极性调制方式在多个方面存在显著差异。以下是两者之间的主要区别：

一、波形特性

• 单极性SPWM ：
  • 调制波为正弦波，载波为单极性的等腰三角波。
  • 在每半个周期内，载波（三角波）的极性保持不变，即只在一个极性范围内变化（正或负）。
  • 输出的SPWM波形在半个周期内也只在单极性范围内变化。
• 双极性SPWM ：
  • 调制波同样为正弦波，但载波为双极性的等腰三角波。
  • 载波在每个周期内都有正有负，因此输出的SPWM波形在半个周期内包含正、负两种极性。

二、逆变桥工作方式

• 单极性SPWM ：
  • 在逆变桥中，同一桥臂的两个逆变器件交替工作，但每个周期内只有一个器件按脉冲系列的规律时通时断，另一个完全截止。
  • 流经负载的电流是正、负交替的交变电流。
• 双极性SPWM ：
  • 逆变桥在工作时，同一桥臂的两个逆变器件总是按相电压脉冲系列的规律交替地导通和关断。
  • 流过负载的是按线电压规律变化的交变电流。

三、脉冲系列特性

• 单极性SPWM ：
  • 调制波和载波的交点决定了SPWM脉冲系列的宽度和脉冲的间隔宽度。
  • 每半周期内的脉冲系列是单极性的。
• 双极性SPWM ：
  • 调制波与载波的交点决定了逆变桥输出相电压的脉冲系列，此脉冲系列也是双极性的。

四、谐波失真与效率

• 单极性SPWM ：
  • 由于仅通过改变脉冲的宽度来控制输出电压，输出波形通常是一个连续的正弦波，但可能存在较大的谐波失真，特别是在低频时。
  • 在某些应用中，其输出电压的最大值可能受到脉冲宽度的限制，无法输出满量程的电压。
• 双极性SPWM ：
  • 通过改变脉冲的宽度和极性来精确控制输出电压，输出波形更接近正弦波，谐波失真较小。
  • 在高功率应用中，如交流变频器和电力传输系统中，双极性SPWM调制往往具有更高的效率。

五、应用场合

• 单极性SPWM ：
  • 由于其控制电路相对简单，成本较低，因此在一些低功率的应用中较为常见，如电动车和个人电子设备。
• 双极性SPWM ：
  • 尽管其控制电路相对复杂，成本较高，但由于能够实现更好的输出波形和更高的功率转换效率，因此在高功率和高质量要求的场合更为适用。

综上所述，SPWM单极性和双极性调制方式在波形特性、逆变桥工作方式、脉冲系列特性、谐波失真与效率以及应用场合等方面存在显著差异。选择哪种调制方式取决于具体的应用需求和系统性能要求。