變頻器輸出電壓的波形是正弦波不？那肯定不是，變頻器輸出電壓的波形是一系列的脈沖波，但這一些列的脈沖波接入電機，所產生的電流波形卻像極了正弦波，可以說，與接入正弦波電壓所產生的效果幾乎是一樣的。

其實，這就確定了變頻的意義，不但頻率可以改變，達到改變電機轉速的目的，而且還可以讓電機正常的工作，這無不集結了人類的聰明與智慧。

脈沖波是如何產生的哪？毫無疑問，是由三相六只IGBT交替開通、關斷所產生的。那么，六只IGBT又是如何實現交替導通、截止的哪？那肯定是由IGBT的驅動電路來完成的。那么，六只IGBT的驅動電路是受誰控制的哪？那肯定是由主控電路(CPU)控制的！CPU要根據用戶給定的頻率信號和控制方式，實時地計算，進行正弦脈寬調制(SPWM)。

那么，SPWM又是如何調制的哪？所謂正弦脈寬調制，就是脈寬與占空比按正弦規律變化，脈寬就是脈沖時間的長短，可以是正脈沖，也可以是負脈沖，而占空比就是脈寬與周期的比值，是在一個周期內脈寬所占周期的百分比。在下圖中，就是tp與tc的比值。



要進行正弦脈寬調制的關鍵是如何確定上升沿與下降沿的精準時刻。

變頻器在進行正弦脈寬調制時，各脈沖的上升沿與下降沿時刻是由正弦波和等邊三角波的交點來決定的。如下圖:



這是在半個周期內的調制出來的波形。等邊三角波是由三角波發生器產生的，它就是變頻器的基波，它的頻率就是基波頻率。載波的振幅值決定了脈沖的高度，載波頻率則決定了每半個周期內脈沖的個數。

正弦波是調制波，由正弦波發生器產生，它的頻率就是變頻器的給定頻率，幅值由壓頻比(V/F)及給定頻率確定。

由以上可知，正弦脈寬調制的脈沖序列是調制波(正弦波)調制載波(三角波)的結果。而CPU的工作就是實時計算出各脈沖的上升沿和下降沿精準時刻。

到這應該會有“柳暗花明又一村”的感覺，CPU輸出的，只是高低電平的事，而這個高低電平就決定了IGBT的開通與關斷，IGBT的開通與關斷則成就了變頻器輸出等同于按正弦規律變化的脈沖波。



同一橋臂的上、下兩個IGBT總是交替導通的，上半橋導通，則下半橋截止，反之亦然。而同一相所產生的脈沖序列就作為IGBT開通、關斷的控制信號，上半橋，正脈沖導通，負脈沖截止，下半橋，負脈沖導通，正脈沖截止。

作者：電氣星辰