核心概括

所有這些術(shù)語都描述的是電壓（或電流）隨時(shí)間變化的波形形狀。它們的主要區(qū)別在于?

?平滑度、連續(xù)性和能量質(zhì)量?

?。

??正弦波?? 是最平滑、最理想的波形。

其他幾種都是不同程度的“非正弦波”，可以看作是對(duì)正弦波的階梯式近似或變形。

詳細(xì)解釋

為了更直觀地理解，我們可以通過下面的圖示來看到這些波形從最不平滑到最平滑的演變過程：

下面我們來詳細(xì)解析圖中的每一種波形。

1. 方波

??形象描述??：信號(hào)只在兩個(gè)值（比如 +V 和 -V）之間瞬間跳變，像開關(guān)一樣，形狀是標(biāo)準(zhǔn)的正方形。

??技術(shù)特點(diǎn)??：??

包含大量高頻諧波成分。

驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載（如電機(jī)）時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音、振動(dòng)和額外發(fā)熱。

效率較低，可能損壞精密電器。

??主要應(yīng)用??：非常簡單的控制電路、數(shù)字信號(hào)（0和1）。在早期廉價(jià)、低功率的逆變器中可見，現(xiàn)在已基本被淘汰。

2. 矩形波 / PWM波

??形象描述??：方波的一種更一般的形式。一個(gè)周期內(nèi)，高電平和低電平的持續(xù)時(shí)間（占空比）可以調(diào)節(jié)。當(dāng)高電平占50%時(shí)，就是方波。

??技術(shù)特點(diǎn)??：

??主要應(yīng)用??：??這是現(xiàn)代電機(jī)驅(qū)動(dòng)（如您提到的無刷電機(jī)FOC控制）和高效逆變器的核心技術(shù)！?? 我們通過控制PWM的占空比來模擬出正弦波電流，從而平穩(wěn)地驅(qū)動(dòng)電機(jī)。您之前問題中的SVPWM，其目標(biāo)就是生成特定序列的PWM波形，最終合成一個(gè)平滑的正弦波效果。

3. 修正正弦波 / 階梯波

??形象描述??：可以看作是方波的“改良版”，在正負(fù)跳變之間增加了一個(gè)或多個(gè)臺(tái)階（例如，先跳到半電壓，再跳到滿電壓，然后返回），使其形狀更接近正弦波。

??技術(shù)特點(diǎn)??：

??主要應(yīng)用??：中低端的逆變器（如車載逆變器），用于驅(qū)動(dòng)對(duì)波形不敏感的阻性負(fù)載（如燈泡、電熱毯）或帶有開關(guān)電源的設(shè)備（如筆記本電腦）。

4. 純正弦波

??形象描述??：最光滑、最完美的連續(xù)波形，是電網(wǎng)提供的標(biāo)準(zhǔn)波形。它的變化如絲般順滑。

??技術(shù)特點(diǎn)??：

??主要應(yīng)用??：高端UPS（不間斷電源）、高端逆變器、并網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)，以及為所有敏感電子設(shè)備供電。

諧波含量極低，電能質(zhì)量最高。

效率最高，對(duì)任何類型的電器（包括電機(jī)、壓縮機(jī)、精密儀器、音頻設(shè)備）都無害，且能發(fā)揮其最佳性能。

產(chǎn)生的電磁干擾最小。

諧波含量比方波少，但比正弦波多。

對(duì)電器的干擾和損耗介于方波和正弦波之間。

成本比純正弦波逆變器低。

??脈沖寬度調(diào)制（PWM）?? 是生成這種波形的技術(shù)。

通過快速開關(guān)（每秒數(shù)千至數(shù)十萬次）和調(diào)節(jié)脈沖寬度，來控制輸出功率的平均值。

總結(jié)與對(duì)比

利用微控制器產(chǎn)生精密的PWM波形序列，最終在電機(jī)繞組中產(chǎn)生一個(gè)無限接近純正弦波的電流??。這樣電機(jī)才能平穩(wěn)、安靜、高效地運(yùn)行。

審核編輯 黃宇