PWM逆變器技術(shù)是電力電子技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分，其作用是通過(guò)半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通和關(guān)斷作用，把直流電能變換為交流電能。一般認(rèn)為逆變技術(shù)的發(fā)展可以分為如下兩個(gè)階段：

（1）1956-1980年為傳統(tǒng)發(fā)展階段。這個(gè)階段的特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)器件以低速器件為主，逆變器的開(kāi)關(guān)頻率較低，波形改善以多重疊加法為主，體積重量較大，逆變效率低，正弦波逆變器開(kāi)始出現(xiàn)。

（2）1980年以后為高頻化新技術(shù)階段。這個(gè)階段的特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)器件以高速器件為主，體積重量較小，逆變效率高，正弦波逆變技術(shù)口趨完善。

早期的逆變器輸出電壓波形為脈寬180°的方波，其含有奇次諧波分量，會(huì)給負(fù)載帶來(lái)許多不良的后果。通過(guò)控制逆變器輸出量的方法可以使逆變器輸出波形趨近正弦化。一個(gè)方法是采用階梯波來(lái)逼近正弦波的脈沖幅度調(diào)制法(PAM  Pulse AmplitudeModulation)，另一個(gè)是采用等幅脈沖列來(lái)逼近正弦波的脈沖寬度調(diào)制法(PWM  PulseWidth Modulation)。PAM調(diào)制技術(shù)的基本思想是把兩個(gè)及以上的方波按一定的相位差疊加起來(lái)，使它們的低次諧波相位相差180°而相互抵消，以得到諧波含量較少的多電平準(zhǔn)正弦階梯波。這種多電平逆變器功率器件承受的電壓比常規(guī)逆變器減少，在高壓大功率領(lǐng)域迅速推廣。PWM脈寬調(diào)制就是將某種參考波形的調(diào)制波調(diào)制于N倍于調(diào)制波頻率的三角載波的過(guò)程，由于三角波的上下寬度是線性變化的，因此它與調(diào)制波相交時(shí)就可以得到一組幅值相等而寬度正比于調(diào)制波的矩形脈沖序列。如果調(diào)制波的波形為正弦波，則這種調(diào)制技術(shù)就稱為正弦脈寬調(diào)制(SPWM Sinusoidal PWM)。

SPWM調(diào)制技術(shù)理論依據(jù)是平均值等效原理，由于慣性對(duì)象的脈沖響應(yīng)存在“沖量等效”現(xiàn)象，對(duì)于形狀不同但沖量(幅值對(duì)時(shí)間的積分，即波形的“面積”)相等的窄脈沖激勵(lì)信號(hào)施加于具有慣性的對(duì)象如低通濾波器時(shí)，它們所獲得的響應(yīng)基本相同。因此，可將期望輸出的正弦電壓波形假想成由一組等寬不等幅的片段組合而成，然后用一組沖量對(duì)應(yīng)相等的等幅不等寬的脈沖將它們依次替代。通過(guò)傅立葉分析可看出SPWM脈沖電壓具有與理想正弦電壓相一致的基波分量，而其最低次諧波的頻率可以提高到SPWM調(diào)制的開(kāi)關(guān)頻率附近。因此，開(kāi)關(guān)頻率足夠高時(shí)，利用較小的濾波器就可將其中的諧波濾除，如果同比地改變PWM脈沖寬度，就可以平滑地調(diào)節(jié)輸出電壓的基波幅值。

如果用上述的SPWM驅(qū)動(dòng)脈沖控制功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件組成的單相橋式電路，則就構(gòu)成了所謂的單相SPWM逆變器，該逆變器輸出端口輸出到負(fù)載的波形與SPWM驅(qū)動(dòng)波形相一致，因此單相逆變器輸出波形正弦度很高。如果用SPWM驅(qū)動(dòng)脈沖控制功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件組成的三個(gè)半橋電路，則就構(gòu)成了三相SPWM逆變器，三相SPWM逆變器每橋臂相對(duì)直流電源的中點(diǎn)的輸出電壓波形仍然是SPWM波。但是若三相SPWM逆變器的三相負(fù)載是星形連接的話，則由于三相負(fù)載的公共點(diǎn)與直流電源的中點(diǎn)電壓不是零電壓，而是頻率等于逆變器輸出電壓基波頻率3倍的諧波電壓，因此三相負(fù)載的相電壓并不是準(zhǔn)確的SPWM波形，而是疊加了零序分量的波形，但三相負(fù)載的線電壓依然是準(zhǔn)確的SPWM波。由于上述原因，三相SPWM逆變器輸出相電壓波形質(zhì)量和幅值都有所降低。將源于交流電機(jī)變頻傳動(dòng)控制的電壓空間矢量PWM ( VSPWM-VoltageSpace Vectors PWM)控制技術(shù)用于電壓型三相逆變器，形成了SVPWM逆變器控制技術(shù)。該控制方法使得逆變器輸出相電壓合成空間矢量旋轉(zhuǎn)軌跡更加平滑連續(xù)，減少了輸出電壓的諧波，在過(guò)調(diào)制使直流電壓利用率最大值達(dá)到普通SPWM三相逆變器的1.155倍時(shí)仍能保證合成空間矢量旋轉(zhuǎn)軌跡的平整。SVPWM調(diào)制方式實(shí)際上相當(dāng)于是給調(diào)制波注入了零序分量并優(yōu)化了開(kāi)關(guān)方式的SPWM調(diào)制。

SPWM逆變器的特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，控制和調(diào)節(jié)性能好，具有消除諧波、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓的多重作用，在波形質(zhì)量上相對(duì)方波型及PAM型逆變器都有了很大的改善，它的出現(xiàn)為中小型逆變器的發(fā)展起到了重要推動(dòng)作用。