之所以想寫PWM，是因為我覺得PWM是一個電力電子工程師入門磚，是實現所有電力電子控制的基礎。同時，PWM控制很多細節可做，要想研究透徹也很難。

SPWM和SVPWM

采用PWM的變頻器，是將直流電壓通過調制，變成變頻變幅值的電壓（交流或直流）。最開始采用的是SPWM，因為實現簡單，只需要將想要輸出的調制波形和三角載波比較就可以了，在“遠古”時代模擬電路就可以很簡單的實現。

定義調制比為輸出相電壓和直流電壓1/2的比值，SPWM的調制比為1。

SVPWM現在大家叫空間矢量PWM，它是從電機磁通正弦的角度出發，想通過電壓的控制獲得恒定的圓形旋轉磁場，所以也叫正弦磁通PWM。磁通是電壓的積分，SVPWM就是通過選擇合適的電壓矢量和作用時間，來使得磁通更接近圓形。SVPWM最大的好處是提高了電壓利用率，調制比可以達到1.15（比SPWM提高了15%）。更通俗的理解SVPWM的調制比提升，就是輸出的線電壓峰值能等于直流母線電壓，而SPWM最高能輸出的電壓峰值為直流母線電壓的sqrt(3)/2.

SVPWM的數字實現

很多文獻和教科書都會去講怎么計算8個電壓矢量的作用時間，怎么按順序去作用電壓矢量，該過程實在是太虐心，太考驗人的耐性。而最開始搞SPWM的人不死心，想看看SVPWM這種電壓矢量作用方式下，等效的載波是什么樣的。于是很多大神上場發揮作用，最后研究下來，發現其調制波是在正弦波的基礎上，注入了三次諧波。

而且三次諧波很特別，并不是一個三次正弦信號，而是類似三角波的波形。很幸運，這個注入的諧波還有解析式，Uz=middle(Ua,Ub,Uc)，也即是三相輸出電壓ua,ub,uc的中間值。那就好辦了，SVPWM的數字實現時，不用再采用復雜的空間位置計算了，只需要求取中間值，進行疊加即可。

更進一步研究，對Uz采用不同的取值，除了可以得到SVPWM外，還可以變化得到5段式pwm、過調制的PWM等等。對于三電平、五電平或者七電平，研究的思路也是相似。

PWM的放大倍數

相信很多搞電力電子控制的人，都會被Kpwm這個系數給困擾。它出現在很多文獻和教科書中，用于推到系統的傳遞函數，但沒有人來講它到底是多少。Kpwm其實是來衡量pwm調制經過功率器件后的放大系數。

Kpwm=Uout/Uref。通過上圖可以看到，Kpwm和很多因素有關，比如PWM調制算法、芯片的pwm邏輯電路、功率器件，每個人對這些細節的定義都不一樣，所以Kpwm沒有一個確切的值，我想也是很多著作不屑于講明白的原因吧。實際應用中，應該假設如果我輸出一個Uref值，通過各種闖關后，最終輸出的Uout是多少，以此來得到自己Kpwm。

如何學習PWM

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。要想深入理解PWM，最好的方式就是自己實踐。如果有嵌入式的平臺，或者功率器件主回路，就可以自己一點一點的摳代碼調試。如果沒有這樣的平臺，我建議可以在simulink的環境下進行仿真測試。當你發現輸出的波形和教科書上的一樣時，會給你帶來更大的成就感的。