SPWM（Sinusoidal PWM）法是一種比較成熟的，目前使用較廣泛的PWM法。前面提到的采樣控制理論中的一個重要結論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時，其效果基本相同。SPWM法就是以該結論為理論基礎，用脈沖寬度按正弦規律變化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開關器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應區間內的面積相等，通過改變調制波的頻率和幅值則可調節逆變電路輸出電壓的頻率和幅值。

三相ＳＰＷＭ逆變器的結構

ＳＰＷＭ逆變器與ＰＷＭ逆變器在主電路方面沒有本質的區別，將電壓型ＰＡＭ主電路結構中的晶閘管替換為ＩＧＢＴ就成了ＳＰＷＭ型逆變器的主電路結構。ＳＰＷＭ脈寬調制時，瞬時電壓以極高的速度切換方向而輸出半波內不改變方向，因此，輸出電壓與輸出電流常常方向不一致，這時就需要續流二極管來提供與電壓極性相反的電流通道。加上了續流二極管的三相逆變橋，我們就設計好了ＳＰＷＭ逆變器的基本主電路。圖４．１是ＳＰＷＭ逆變器的主電路結構，它由六只ＩＧＢＴ組成三相橋式結構，每個橋上反并聯了續流二極管。

ＩＧＢＴ器件有自己特有的驅動電路及保護電路，實際中ＩＧＢＴ通常不以單獨的形式供貨，而是以包括了驅動及保護電路的智能模塊（ＩＰＭ）方式提供的。

ＩＰＭ不僅為ＩＧＢＴ器件提供了驅動電路及保護電路，也為整個模塊提供了過熱保護等。在容量比較小的情況下，ＩＰＭ常常做成多器件結構，例如六單元或七單元結構。六單元結構集成了一個完整的ＳＰＷＭ逆變器，圖４．２就是一個六單元ＩＰＭ的結構示意圖。七單元ＩＰＭ除一個逆變器外，還把能耗制動用的斬波元器件及附屬電路集成在里邊了。

從圖４．２看到，六單元模塊為五個主電路端子，即直流正負極輸入和交流三相輸出端子。另外有驅動和保護的控制端子若干，它們是能夠和常規控制芯片直接連接或者通過光耦合連接的電壓型接口。驅動端子是輸入端子，接受外部觸發器件，保護端子是輸出端子，在保護電路封鎖驅動電路的同時發出保護動作信號給外部控制器。主電路端子通常是接線樁形式，控制端子通常是集中插口形式。七單元ＩＰＭ增加了一個連接制動電阻的主電路端子及相應的控制端子。

當容量比較大時，如果ＩＰＭ仍然集成整個逆變器，會產生兩個方面的缺點：一是模塊的體積和重量加大，給安裝和布置帶來困難，也不利于散熱；二是當模塊中局部元器件損壞時需要更換整個模塊，而大容量的模塊的成本必然更高，因此使維護成本增加了。

所以，容量比較大時，ＩＰＭ以兩個或者一單元的形式提供。兩單元ＩＰＭ包括一個逆變橋臂的所有器件，即兩個ＩＧＢＴ、續流二極管、驅動及保護電路。一單元ＩＰＭ包括一個ＩＧＢＴ和它的續流二極管、驅動及保護電路。

逆變器的輸出主電路中，還需要連續用于限制電壓變化率的緩沖電路。ＩＧＢＴ的驅動電路、保護電路以及包括緩沖電路在內的其他附加輔助電路的具體接線原理。

SPWM逆變器的4大特點

方波逆變器雖然實現簡單，但諧波含量太高，遠遠不能適用于大多數情形，只能用在極少數對諧波含量要求不高的場合，但自從正弦脈寬調制技術獲得應用后，逆變技術就進入了一個新的時代，特別是今年來隨著DSP芯片的廣泛應用，逆變器的發展呈現數字化、智能化的趨勢。

SPWM逆變器具有以下特點：

1、電路簡單，主電路結構和方波逆變器一樣，但只用一個半功率級就可以實現輸出電壓、頻率、相位的調節；

2、可以使用不可控整流橋，使系統對電網的功率因數與逆變器輸出電壓值無關；

3、可以同時進行調頻、調壓，與支流環節的原件參數無關，系統的動態響應速度無關；

4、可以獲得非常小的諧波含量，理論上諧波分布在載波兩側。 SPWM是Sine Pulse Width Modulation的英文縮寫，即正弦脈寬調制，它最早來源于通信中的調制技術，其最基本原理是用一種參考波，即調制波，去和一個頻率N倍于它的三角波比較，就可以得到一組幅值相等，而脈寬按照調制波相位、幅值和頻率變化的矩形波，再用這個波形去控制開關管的開通于關斷，就可以得到同樣波形的高壓脈沖。由于參考波通常是正弦波，所以這種技術通常被稱為正弦脈寬調制技術，即SPWM技術。