一相PWM変調方式三相インバータ

「一相PWM変調方式」は、別名**「二相変調（Two-phase Modulation）」や「不連続PWM（DPWM: Discontinuous PWM）」**とも呼ばれる、非常に効率的な制御手法です。

三相インバータ（U, V, W相）のうち、常に一相のスイッチングを休止（固定）させ、残りの二相のみで制御を行うことで、インバータ全体の損失を劇的に減らすことができます。

仕組み：なぜ一相休止できるのか？

三相モータなどを駆動する場合、重要なのは「各相の絶対電圧」ではなく、相間の「電位差（線間電圧）」です。

• ゼロ相電圧の重畳: 三相の指令値に共通のオフセット電圧（ゼロ相電圧）を加算しても、線間電圧は変化しません。

• 貼り付き動作: このオフセットを調整し、特定の相の指令値を「上アーム（P側電位）」または「下アーム（N側電位）」に完全に振り切らせます（貼り付けます）。

• 結果: 貼り付いた相はスイッチングが停止（デューティ100%または0%）し、残りの二相がその分を補うように波形を変化させます。

メリットとデメリット

空間ベクトル変調 (SVM) との密接な関係

一相PWM変調は、**空間ベクトル変調（SVM）**のゼロベクトルの配置を工夫することで実現されます。

• 三相変調: 1周期の中に V0（全下アームON）と V7（全上アームON）の両方を使用。

• 二相変調（一相PWM）: V0 または V7 のどちらか一方のみを使用するように選択します。

SSTやDABへの応用

これまで議論してきた SST（ソリッドステート・トランス） や DAB の初段（AC-DCコンバータ部分）において、この一相PWMを採用するメリットは絶大です。

1. 高効率化: 大電力・高電圧を扱うSSTでは、スイッチング損失が最大の敵です。一相PWMで回数を減らすことは、システム全体の変換効率に直結します。

2. SiCの性能向上: SiCデバイスは高速動作が得意ですが、スイッチング回数を減らせばさらに発熱を抑えられ、空冷システムの簡素化に寄与します。

設計のヒント: 高負荷時は効率優先で「一相PWM（二相変調）」を使い、低負荷時やノイズを嫌う領域では「三相変調」に切り替えるといった、動的な制御アルゴリズムが一般的です。

この変調方式において、「電流のピーク付近でスイッチングを止める」ことでさらに損失を減らすDPWM1などの具体的なパターンについて、波形を含めて詳しく解説しましょうか？