SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脈寬調(diào)制）技術(shù)中，單極性和雙極性調(diào)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(qū)別：

一、波形特性

• 單極性SPWM ：
  • 調(diào)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(nèi)，載波（三角波）的極性保持不變，即只在一個極性范圍內(nèi)變化（正或負(fù)）。
  • 輸出的SPWM波形在半個周期內(nèi)也只在單極性范圍內(nèi)變化。
• 雙極性SPWM ：
  • 調(diào)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(nèi)都有正有負(fù)，因此輸出的SPWM波形在半個周期內(nèi)包含正、負(fù)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(nèi)只有一個器件按脈沖系列的規(guī)律時通時斷，另一個完全截止。
  • 流經(jīng)負(fù)載的電流是正、負(fù)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(guī)律交替地導(dǎo)通和關(guān)斷。
  • 流過負(fù)載的是按線電壓規(guī)律變化的交變電流。

三、脈沖系列特性

• 單極性SPWM ：
  • 調(diào)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(nèi)的脈沖系列是單極性的。
• 雙極性SPWM ：
  • 調(diào)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(xù)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(yīng)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(yīng)用中，如交流變頻器和電力傳輸系統(tǒng)中，雙極性SPWM調(diào)制往往具有更高的效率。

五、應(yīng)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(yīng)用中較為常見，如電動車和個人電子設(shè)備。
• 雙極性SPWM ：
  • 盡管其控制電路相對復(fù)雜，成本較高，但由于能夠?qū)崿F(xiàn)更好的輸出波形和更高的功率轉(zhuǎn)換效率，因此在高功率和高質(zhì)量要求的場合更為適用。

綜上所述，SPWM單極性和雙極性調(diào)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(yīng)用場合等方面存在顯著差異。選擇哪種調(diào)制方式取決于具體的應(yīng)用需求和系統(tǒng)性能要求。