變頻器對輸出波形的調制既要變頻，又要變壓，變頻是由逆變器完成的。而變壓按輸出電壓調節方式不同，變頻器有PAM、 PWM 和SPWM等多種方式。晶閘管型逆變器一般采用變幅調制方式，脈寬調制型逆變器更多的是采用恒幅脈寬調制方式，由二極管整流橋輸出恒定不變的直流電壓，經中間環節送到逆變橋，通過調節逆變橋輸出電壓脈沖的寬度和頻率，實現既調壓又調頻的目的。這種脈寬調制型逆變器主回路簡單，而且由于逆變器輸出電壓的大小和頻率直接由逆變器決定，所以調節速度快，系統的動態性能好，而且電源側輸入功率因數高。由于它具有這些優點，所以目前應用相當廣泛。因為PWM型逆變器是通過改變脈沖寬度控制其輸出電壓大小，通過改變脈沖周期控制其輸出電壓頻率，所以脈寬調制方式對PWM逆變器的性能有根本性的影響。

    PAM即脈沖幅值調節方式是通過改變直流側的電壓幅值進行調壓的。在變頻器中，逆變器只負責調節輸出頻率，而輸出電壓則由相控整流器或直流斬波器通過調節直流電壓去實現。采用相控整流器調壓時，網側的功率因數隨調節深度的增加而變低；而采用直流斬波器調壓時，網側的功率因素在不考慮諧波影響時，可以達到1。PAM調制方式一般應用于晶閘管逆變器的中大功率變頻器中。

    簡單的多脈沖調制法是脈沖寬度調制法中比較簡單的一種。現利用相橋式晶體管逆變器的原理電路說明其原理。逆變橋由大功率晶體管（也可采用其他快速功率開關器件）和快速續流二極管組成。變頻器中的整流器采用不可控的整流二極管整流電路。變頻器的輸出電壓和輸出頻率均由逆變器PWM方式調節。PWM信號作為各晶體管的基極驅動信號控制各晶體管的通斷。在控制電路中采用載頻信號與參考信號相比較的方法產生基極驅動信號。這里采用單極性等腰三角形；采用可變的直流電壓。在與波形的交點處發生調制信號，部分脈沖調制波形如圖1所示。

 
圖1 PWM逆變器輸出電壓波形

    從波形圖可以清楚地看出，當三角波幅值一定，改變參考信號的大小，輸出脈沖寬度就隨之改變，從而可以改變輸出基波電壓的大小。當改變載頻三角波的頻率，并保持每周期輸出的脈沖數不變時，就可以改變基波電壓的頻率。在實際控制中，可同時改變載波三角形頻率和直流參考電壓的大小，使逆變器的輸出在變頻的同時相應地變壓，來滿足一般變頻調速時的需要。這種每個周期輸出的脈沖數不變的方法，稱為同步調制方法。這種調制方法使得在不同頻率下，正負半周波形始終保持完全對稱，因此沒有偶次諧波。另外，當逆變器輸出電壓每個周波中脈沖個數不變，改變脈沖寬度時，不僅可以得到不同的基波電壓，而且也隨之出現比例不同的各次諧波分量。經過分析研究表明，每半個周期中有9個以上電壓脈沖時，整個調壓過程中，基波分量和各次諧波分量基本上按線性關系變化，但是在脈沖數較少時，諧波分量將變得很大。
    載波與基準波的頻率比定義為載波比N，N=fc/fr>1，它決定一個周期內電壓的脈沖個數。按照載波比不同的處理方式，變頻器有同步調制、異步調制和分段調制三種
    （1）同步調制 在變頻調速時，載波頻率與基準波頻率同步變化，即載波比N為常數，因此，在逆變器輸出電壓的一個周期內調制脈沖數是固定的。若取N等于三的倍數，則同步調制能保證逆變器輸出的正、負半波對稱，也能保證三相平衡。但是，當輸出頻率很低時，相鄰兩脈沖的間距增大，諧波分量增加。這會使電機產生較大的轉矩脈動和噪聲，低速時運轉不平穩。
    （2）異步調制 在變頻器的變頻范圍內，載波比N不等于常數。一般在改變基準波頻率時保持載波頻率不變，因此提高了低頻時的載波比，這樣變頻器輸出電壓在一個周期內的脈沖個數可隨輸出頻率的降低而增加，相應地可以減少電機的轉矩脈動，改善低速性能。但是，隨著載波比的變化，很難保證三相輸出間的對稱關系，也會影響電機的平穩運行。
    （3）分段同步調制 將同步調制和異步調制結合起來，相互取長補短，形成分段同步調制。把變頻器的整個變頻范圍劃分成若干個頻段，在每個頻段內固定載波比。在不同的頻段，N的取值不同，頻率越低N越大。用同步調制保證輸出波形對稱，用分段調制可以改善低速性能，這就是這種方法的優點，也是它廣泛采用的原因。
    簡單PWM方式不管采用何種調制方式，由于其輸出波形是方波，對于交流電機來說，其諧波成分還是很大的，這會直接影響交流調速的品質。

    正弦波脈寬調制法（SPWM）是最常用的一種調制方法。對主回路中開關器件的基極驅動信號，仍采用載頻信號和參考信號相比較的方法產生，但是參考信號改為正弦波信號，如圖2所示。當改變參考信號的幅值時，脈寬隨之改變，從而改變了主回路輸出電壓的大小。當改變的頻率時，輸出電壓頻率即隨之改變。

  
圖2 SPWM逆變器輸出電壓波形

    這種調制方式的特點是半個周期內脈沖中心線等距，脈沖等幅、變寬，半個周期內脈沖寬度變化呈正弦分布，各脈沖面積之和與正弦波下的面積成比例。因此，其調制波形更接近于正弦波，諧波分量大大減少。在實際應用中，對于三相逆變器，是由一個三相正弦波發生器產生三相參考信號，與一個公用的三角載波信號相比較，而產生三相脈沖調制波。