SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脈寬調制）技術中，單極性和雙極性調制方式在多個方面存在顯著差異。以下是兩者之間的主要區別：

一、波形特性

• 單極性SPWM ：
  • 調制波為正弦波，載波為單極性的等腰三角波。
  • 在每半個周期內，載波（三角波）的極性保持不變，即只在一個極性范圍內變化（正或負）。
  • 輸出的SPWM波形在半個周期內也只在單極性范圍內變化。
• 雙極性SPWM ：
  • 調制波同樣為正弦波，但載波為雙極性的等腰三角波。
  • 載波在每個周期內都有正有負，因此輸出的SPWM波形在半個周期內包含正、負兩種極性。

二、逆變橋工作方式

• 單極性SPWM ：
  • 在逆變橋中，同一橋臂的兩個逆變器件交替工作，但每個周期內只有一個器件按脈沖系列的規律時通時斷，另一個完全截止。
  • 流經負載的電流是正、負交替的交變電流。
• 雙極性SPWM ：
  • 逆變橋在工作時，同一橋臂的兩個逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規律交替地導通和關斷。
  • 流過負載的是按線電壓規律變化的交變電流。

三、脈沖系列特性

• 單極性SPWM ：
  • 調制波和載波的交點決定了SPWM脈沖系列的寬度和脈沖的間隔寬度。
  • 每半周期內的脈沖系列是單極性的。
• 雙極性SPWM ：
  • 調制波與載波的交點決定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的。

四、諧波失真與效率

• 單極性SPWM ：
  • 由于僅通過改變脈沖的寬度來控制輸出電壓，輸出波形通常是一個連續的正弦波，但可能存在較大的諧波失真，特別是在低頻時。
  • 在某些應用中，其輸出電壓的最大值可能受到脈沖寬度的限制，無法輸出滿量程的電壓。
• 雙極性SPWM ：
  • 通過改變脈沖的寬度和極性來精確控制輸出電壓，輸出波形更接近正弦波，諧波失真較小。
  • 在高功率應用中，如交流變頻器和電力傳輸系統中，雙極性SPWM調制往往具有更高的效率。

五、應用場合

• 單極性SPWM ：
  • 由于其控制電路相對簡單，成本較低，因此在一些低功率的應用中較為常見，如電動車和個人電子設備。
• 雙極性SPWM ：
  • 盡管其控制電路相對復雜，成本較高，但由于能夠實現更好的輸出波形和更高的功率轉換效率，因此在高功率和高質量要求的場合更為適用。

綜上所述，SPWM單極性和雙極性調制方式在波形特性、逆變橋工作方式、脈沖系列特性、諧波失真與效率以及應用場合等方面存在顯著差異。選擇哪種調制方式取決于具體的應用需求和系統性能要求。