インバータ電源へのパルス幅変調技術の応用
インバータ電源の原理は、サイリスタ回路を用いて直流を交流に変換するもので、整流の逆の過程に相当し、インバータと定義されます。たとえば、サイリスタを使用した電気機関車では、下り坂の場合、DC モーターを発電機として使用してブレーキをかけ、機関車の位置エネルギーを電気エネルギーに変換し、AC 電力網に送り返します。たとえば、稼働中の DC モーターを急ブレーキする必要がある場合は、モーターの運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力網に送り返す、発電機として動作させることもできます。直流を交流に変換する回路をインバーターといいます
インバータ電源の原理
サイリスタ回路を用いて直流を交流に変換する逆の処理（整流に相当）を反転と定義します。たとえば、サイリスタを使用した電気機関車では、下り坂の場合、DC モーターを発電機として使用してブレーキをかけ、機関車の位置エネルギーを電気エネルギーに変換し、AC 電力網に送り返します。たとえば、稼働中の DC モーターを急ブレーキする必要がある場合は、モーターの運動エネルギーを電気エネルギーに変換して電力網に送り返す、発電機として動作させることもできます。直流を交流に変換する回路をインバータ回路といいます。特定の状況では、同じサイリスタコンバータ回路のセットを整流と反転の両方に使用できます。インバータがインバータ状態で動作しているとき、インバータの交流側を交流回路に接続すると簡単ですが、出力電圧波形の高調波成分が高すぎてTHD（電流高調波歪み率）が高くなります。それも高すぎる。移相マルチオーバーラップインバータ電源の出力電圧波形の高調波成分は小さい、つまりTHDは小さいですが、回路はより複雑です。コンピュータ回路を内蔵し、電圧波形を出力できるPWMパルス幅変調インバータ電源が広く使われています。
いわゆる pWM パルス幅変調技術 (pWM) は、変調波として基準波 (通常は正弦波、台形波、またはゼロ系列高調波が注入された正弦波または方形波) を使用する変調波です。変調波のN倍の周波数を持つ三角波（ノコギリ波の場合もあります）を搬送波として波形比較を行います。変調波が搬送波よりも大きい部分では、変調波と等価で、変調波に比例した振幅と幅を有する矩形パルス列が生成される。アナログ量はスイッチング量に置き換えられ、インバータ電源スイッチ管のオン/オフを制御することで直流電力が搬送波に変換されます。 AC電源、この技術はパルス幅制御インバータ技術と呼ばれます。搬送波の三角波（またはノコギリ波）の振幅が線形に変化するため、この技術はパルス幅制御反転技術と呼ばれます。搬送波三角波 (またはノコギリ波) の上下の幅が線形に変化するため、この変調方法も線形です。変調波が正弦波の場合、出力される矩形パルス列のパルス幅は正弦波状に変化する。この変調技術は一般に正弦波パルス幅変調 (SPWM) 技術と呼ばれます。
