什么是過調(diào)制？

通常，我們用的SVPWM是在上圖中的白色內(nèi)圓里，輸出的相電壓幅值能到Vdc/sqrt(3)。這塊區(qū)域叫線性區(qū)，線性的意思是給定電壓和輸出電壓完全成比例關(guān)系。

上圖中灰色圓里，叫過調(diào)制區(qū)，也叫非線性區(qū)，給定電壓和輸出電壓不成比例關(guān)系了。到最外圓圈時(shí)，PWM變成了全方波（六步區(qū)），輸出的相電壓基波幅值能到2Vdc/pi。

下圖就是六步時(shí)的波形樣子，根本沒有了調(diào)制的痕跡。

如上圖所示，線性區(qū)內(nèi)，IGBT每個(gè)開關(guān)周期各開關(guān)一次。非線性區(qū)里，有時(shí)候IGBT并不開關(guān)動(dòng)作。

過調(diào)制有什么好處？

SVPWM用的好好的，為啥要搞過調(diào)制？

因?yàn)檫^調(diào)制能提高電壓利用率。通俗點(diǎn)說，就在同樣Vdc直流電壓下，能輸出更高的交流電壓，最高能提高10%左右。

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，用過調(diào)制技術(shù)，在相同電池電壓下，將電機(jī)機(jī)端電壓提高，就減小了電機(jī)高速下所需要的弱磁電流，能提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率，提高電機(jī)的外特性，能提高電機(jī)運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速。這樣就能配合電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化成本，提高功率密度。

在新能源發(fā)電領(lǐng)域，過調(diào)制能應(yīng)付電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，能降低直流電容的耐壓，能應(yīng)付高低壓穿越。

過調(diào)制有什么壞處？

行業(yè)里面，過調(diào)制并沒有被廣泛使用，我覺得原因有如下幾個(gè)方面：

1. 在過調(diào)制區(qū)PWM的增益非線性（后面會(huì)細(xì)講），對(duì)控制來說是個(gè)災(zāi)難。
2. 過調(diào)制區(qū)會(huì)引入更多的分次諧波電壓，而且大部分都是5,7次的，會(huì)產(chǎn)生5,7次諧波電流。電流環(huán)調(diào)節(jié)器的帶寬不合適的話，會(huì)造成調(diào)節(jié)器的飽和和震蕩，產(chǎn)生更大的諧波電流。
3. IGBT的死區(qū)時(shí)間和最小脈寬很難和過調(diào)制配合起來，處理不好會(huì)造成增益的跳變。

過調(diào)制的實(shí)現(xiàn)

采用基于載波的PWM方法，過調(diào)制非常好實(shí)現(xiàn)。調(diào)制波直接削波就可以了。

過調(diào)制的增益

在線性區(qū)，輸入調(diào)制比為0.5時(shí)，經(jīng)過pwm算法，最終就能輸出0.5的基波電壓，增益為1。在過調(diào)制區(qū)，輸入調(diào)制比為1.1時(shí)，經(jīng)過削波處理后，最終輸出的基波電壓可能只有1.05，增益小于1了。這就是非線性。

神奇的是，前人研究很多種基于載波的PWM算法，發(fā)現(xiàn)它們各自的非線性特性還都不一樣。

SPWM在0.866開始進(jìn)入過調(diào)制區(qū)，其他的注入諧波式的PWM，都在調(diào)制比高于1時(shí)進(jìn)入過調(diào)制。

放大了局部來看，發(fā)現(xiàn)DPWM的增益線性度最好，曲線很快就飽和了，所以DPWM最適合用來做過調(diào)制。

線性增益的實(shí)現(xiàn)

從控制的角度來說，線性增益是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)?？梢酝ㄟ^離線數(shù)據(jù)擬合，得到過調(diào)制的非線性逆關(guān)系G-1(m*)，用它來做增益的補(bǔ)償。具體如下所示：

其他問題

1、DPWM雖然很好，但由于其諧波含量較SVPWM大，所以不能全程使用，最好在調(diào)制比較高時(shí)，從SVPWM切到DPWM。

2、PWM的死區(qū)時(shí)間和最小脈寬會(huì)吃掉一部分增益，這部分增益如何補(bǔ)償，并和過調(diào)制結(jié)合起來？

3、如何處理雙采樣雙更新模式下，比較值的更新，使之能平滑過渡到過調(diào)制模式？