大家好，很高兴和各位一起分享我的第十六篇原创文章，喜欢和支持我的工程师，一定记得给我点赞，收藏，分享哟。想和我进一步探讨技术干货，可以添加微信号（matlab_simulink）。
PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
面积等效原理是PWM控制技术的重要理论基础。原理是：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量即指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。如果把各输出波形用傅里叶变换分析，则其低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
用PWM波代替正弦半波,将正弦半波看成是由N个彼此相连的脉冲宽度为π/N，但幅值顶部是曲线且大小按正弦规律变化的脉冲序列组成的,把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，这就是PWM波形。
对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形，也称SPWM（Sinusoidal PWM）波形。
PWM波形可分为等幅PWM波和不等幅PWM波两种，由直流电源产生的PWM波通常是等幅PWM 波。
基于等效面积原理，PWM波形还可以等效成其他所需要的波形，如等效所需要的非正弦交流波形等。
PWM生成方法主要有两种：计算法和调制法。
计算法：根据逆变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内的脉冲数，将PWM波形中各脉冲的宽度和间隔准确计算出来，按照计算结果控制逆变电路中各开关器件的通断，就可以得到所需要的PWM波形，这种方法称之为计算法。计算法是很繁琐的，当需要输出的正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化。
调制法：把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，通过信号波的调制得到所期望的PWM波形。通常采用等腰三角波或锯齿波作为载波，其中等腰三角波应用最多。
demo7_2_1PWM控制方式（单极性、单极性倍频、双极性）
单极性PWM调制
单极性PWM控制方式
调制信号ur为正弦波，载波uc在ur的正半周为正极性的三角波，在ur的负半周为负极性的三角波。
在ur的正半周，V1保持通态，V2保持断态。当ur>uc时使V4导通，V3关断，此时uo =Ud；当ur<uc时使V4关断，V3导通，此时uo =0。
在ur的负半周，V1保持断态，V2保持通态。当ur<uc时使V3导通，V4关断，此时uo =-Ud；当ur>uc时使V3关断，V4导通，此时uo =0。
仿真结果如下：
单极性倍频PWM调制
单极性倍频SPWM调制原理：
倍频单极性正弦脉宽调制的原理如上图。用两个极性相反的参考正弦波与双向三角形载波交截产生功率开关驱动信号。逆变桥的输出电压Uab。的脉动频率是逆变器中开关元件的开关频率的两倍，所以称之为倍频单极性正弦脉宽调制。
仿真结果如下，仿真结果可以单极性结果进行比较对比，发现PWM频率更高：
双极性PWM调制
双极性PWM控制方式在调制信号ur和载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。
在ur的半个周期内，三角波载波有正有负，所得的PWM波也是有正有负，在ur的一个周期内，输出的PWM波只有±Ud 两种电平。在ur 的正负半周，对各开关器件的控制规律相同。
当ur>uc时，V1和V4导通，V2和V3关断，这时如io>0，则V1和V4通，如io<0，则VD1和VD4通，不管哪种情况都是uo =Ud。
当ur<uc时，V2和V3导通，V1和V4关断，这时如io<0，则V2和V3通，如io>0，则VD2和VD3通，不管哪种情况都是uo=-Ud 。仿真结果如下：
