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单相单极性SPWM调制的电压型逆变仿真。 自己搭建的单极性SPWM发波模块，可以方便的设置载波和调制波频率，以及调制比。

今天在实验室里，我试着自己搭建了一个单极性SPWM发波模块，用来模拟单相电压型逆变器的输出波形。这个过程虽然不算特别复杂，但还是让我对SPWM调制的原理有了更直观的理解。

什么是SPWM？

SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制）是一种通过比较正弦波和三角波来生成PWM信号的技术。单极性SPWM的特点是PWM信号的占空比在0%到100%之间变化，适合用于电压型逆变器的控制。

搭建模块的思路

我的搭建思路很简单：先生成一个正弦波作为调制波，再生成一个三角波作为载波，然后通过比较这两个波形来得到PWM信号。具体来说，调制波的频率决定了输出波形的基频，而载波的频率决定了PWM信号的开关频率。

代码实现

我用MATLAB/Simulink来实现这个模块。代码部分主要分为两部分：生成调制波和载波，然后进行比较。

% 生成调制波（正弦波） t = 0:0.0001:0.1; % 时间向量 f_mod = 50; % 调制波频率 u_mod = sin(2*pi*f_mod*t); % 正弦波 % 生成载波（三角波） f_carrier = 5000; % 载波频率 u_carrier = sawtooth(2*pi*f_carrier*t, 0.5); % 三角波 % 比较得到PWM信号 PWM = (u_mod > u_carrier);

参数设置与分析

在模块中，我设置调制波频率为50Hz，载波频率为5kHz，调制比为0.8。调制比是调制波幅值与载波幅值的比值，它决定了输出波形的谐波含量。调制比越大，输出波形越接近正弦波，但过大的调制比会导致过调制现象，反而会使波形畸变。

仿真结果

通过仿真，我得到了如下的波形图：

1. 调制波（正弦波）：这是逆变器输出的期望波形。
2. 载波（三角波）：用于生成PWM信号的高频波形。
3. PWM信号：通过比较调制波和载波得到的开关信号。

从仿真结果来看，PWM信号的频率确实达到了5kHz，而输出波形（逆变器输出的电压）也基本保持了50Hz的正弦波特性。

总结

这次搭建单极性SPWM发波模块的仿真让我对SPWM调制有了更深入的理解。通过调整载波频率和调制比，可以灵活地控制逆变器的输出波形质量。虽然实际应用中还需要考虑开关损耗、电磁干扰等因素，但这个仿真模块已经为我提供了一个很好的研究基础。