PWM占空比

??先看PWM波是怎樣通過調節占空比實現對輸出幅度調控的，如圖所示，PWM波占空比為
$$D=\frac{T_p}{T}$$

PWM波經過低通濾波后，高頻分量被濾除，僅保留了直流分量，根據信號系統知識，直流分量為
$$a_0=\frac{1}{T}{\int }_{T}s(t)dt$$
如果我們對上式進行適當變形：
$$a_{0}T={\int }_{T}s(t)dt$$
此即所謂的“面積等效原理”，對于PWM波而言，可知直流分量大小即信號幅度與占空比的乘積：
$$a_0=A\times D$$
因此通過調整PWM波的占空比即可獲得所需幅度的直流輸出。

??PWM波通常通過三角波比較產生：對于[0,1]間的三角波，與大小為D的信號相比較，產生的信號即為占空比為D的PWM波（根據三角形相似很容易得到），如下圖所示，$T_p/T=D$

SPWM調制

??對于SPWM波，由于載波頻率遠高于調制波頻率，因此在短暫的一段時間內，可以視作被比較信號大小不變，如下圖，根據前文所述，在這一短暫的時間內，其濾波輸出信號的幅度將近似為$a_0=A\times D$

隨著比較信號的呈正弦形式逐漸變化，濾波輸出也將呈現正弦形式。

??下面針對SPWM波的調制度進行介紹與分析，如下圖所示，當正弦比較信號的幅值與三角信號幅值相同時，此時輸出的SPWM波可以達到的最大占空比為100%，最小占空比為0%。將正弦信號幅度縮減到M倍，該放縮倍數M即稱為調制度。圖中所示的正弦波被平移成了兩端對稱的形式，此時SPWM波最大占空比為$0.5+M/2$，最小占空比為$0.5?M/2$。

??其實即使不進行平移，直接將正弦信號縮小到M倍，如下圖，其SPWM波的最大占空比為M，最小占空比為0，濾波輸出的峰峰值仍然為M，與上圖所示僅僅相差一個直流偏置，對于正弦逆變，我們往往并不會關心其直流偏置有多少，若非要濾除直流，直接添加隔直電容即可。

??不過一般而言還是會將正弦比較信號平移到中心對稱，因為死區的緣故，輸出的兩路PWM并非完全互補的，若比較信號的值接近0或1，會造成輸出正弦波信號頂部的失真。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SPWM波调制度原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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