任何电路在一定的工作范围内，输入量与输出量能满足某种给定的关系，大多数是线性关系，也有一些是非线性关系。通常要求调制器工作在线性范围内，因此作为输入量的多路信号，其峰值应落在
调制器的线性工作范围内。由对多路信号幅度分布的讨论可知，它的幅值在峰值附近出现的概率很小。因此，在设计主载波调制器时，适当地允许多路信号的峰值超过调制器的线性范围是可以的。我们把这种技术措施称为过调制或超调制。
位于失去线性控制（m=1.15）和完全失去控制（m=1.27）之间区域称做过调制区域。当出现过调制时，调制比M超出三角载波的峰值。当m>1或者m>1.15时，实际输出的
基波电压不再随M线性变化，这种情况下称控制器已经饱和。因此，输出电压仅仅部分受控。由于在饱和区间上调制器失去了对输出电压的控制，因此输出电压波形逐渐发生畸变，且含有基波分层的
低频谐波成分。过调制最终得结果是输出六阶梯波，这相当于各相桥臂工作在
方波输出状态。输出电压波形中脉冲数目减少的过程被称为过调制。m=1.5时，过调制的自然采样PWM如图1所示。
一般来说，
正弦脉宽调制有三个工作区：在线性区中，正弦参考波幅值保持小于三角载波的峰值。在恒定的直流环节电压下，交流侧输出相电压
基波分量随参考调制波幅值呈线性变化；当参考调制波幅值超过三角载波峰值时，开始丢失脉冲，输出电压与参考
调制波之间丧失线性关系，进入非线性区。此时，不同的调制方式有着不同的非线性电压
增益特性。所以，在这个区域中工作以及随后过渡到方波工况都需要过调制策略，以补偿增益特性。对于电机调速系统，可能限制速度和转矩的调节；对于电网接口的变流器，可能限制网压的调节范围，影响在低谐波下保持所需电压和功率因数的处理能力。
利用调制指数m作为
电压增益的判据，在正弦
脉宽调制、而且参考波为纯正弦形的情况下，在线性调制区的终点，最大调制指数达到 ；当这个参考调制波通过注入零序信号加以修正时，如加上三次谐波时，调制指数为 。空间矢量调制可以用等效三角载波比较法实现，这时的参考波是在正弦波上注入马鞍形零序信号修正出来的，所以参考电压矢量增大到触及六边形的某个边时，调制指数也可达到0.907.所以说，各种线性调制方法的可控范围都在这点上终结。
方波模式可能的最大输出电压相应于调制指数m=1。在 的中间区域，采用过调制方法实现控制。在这个区域中，通过修正参考电压矢量的相位角和幅值，把原来的参考电压矢量改变，并提供给调制器。根据参考电压矢量的修正程度，过调制方法有两种模式：过调制模式Ⅰ（修正的连续参考信号）和过调制模式Ⅱ（修正的断续参考信号）。
此时，改变幅值得到修正参考电压矢量，它的轨迹处于六边形的内接圆和外接圆之间。保持相位的同时改变幅值的出发点，是使参考电压矢量具有所期望的
基波分量。在这种模式下，
参考电压矢量的轨迹是一个半径 的圆，只要这个圆位于六边形之内，就相当于正弦调制。
逆变器的控制装置选择相邻的有效电压矢量或零电压矢量，相应的接通时间可按空间矢量有关方法计算，随着调制指数慢慢增大，参考电压矢量不再在圆形轨迹上。若在特定相位角上修正参考电压矢量，使其从圆形轨迹移到六边形的一个边上去，直到与下一个顶角等距的那个点位置，在该六边形的边上，零序电压矢量的接通时间为0。过调制模式Ⅰ的界限 。
当
调制指数高于0.952时，进入该区域。同时改变幅值和相位角来修正参考电压矢量，在某个预定的相位角下圆弧AB的长度减小为零。就是说，它的轨迹变为纯六边形的。在这种状态下，改变相邻两个电压矢量的占空度，控制参考电压矢量，沿边线轨迹的移动速度。随着调制指数m的增大，在六边形边线中点的速度变得更高，愈接近顶点愈小，在六边形顶点上的速度为零。当沿边线的速度变成无穷大时，过调制模式Ⅱ最终收敛于方波模式。
所谓过调制，即调制比m>1的调制，这种调制常用在诸如感应电动机传动一类的感性负载时，使逆变器运行在过调制区。逆变器采用
SPWM时，其输出电压的基波幅值与调制比m的有如下关系：基波幅值随着m的增大而增大，在m=0~1区间内，基波幅值随着m的增大而线性增加；在m=1~3.24区间内，基波幅值随着m的增大呈非线性增加；在m≥3.24时，曲线呈饱和状态，基波幅值不再随着m的增大而增大，而是随着m的增大保持恒定不变。所以可以把基波幅值与m的关系曲线分成三个区域：m=0~1区域为线性区域，也称为调制区域；m=1~3.24区域为非线性区域，也称为过调制区；m≥3.24区域称为方波区域。
在m=0~1的线性区域（调制区域），是正常使用的SPWM区。在这一区域内，基波电压幅值与m成正比，
谐波总含量较小，但各别谐波的幅值较大，波形畸变率与载波比N有关，但基波幅值与N无关（当N>9时）。在m=1~3.24的非线性区域（过调制区）是非正常使用区域，是只有在诸如
感应电动机传动一类感性负荷时才使用的过调制区。在这一区域内，基波电压幅值与m呈非线性增加，谐波总含量较大，但各别谐波的幅值较大的现象不一定再存在，波形畸变率与载波比N的关系较小，但基波幅值与N值有关（在N较大时）。在m≥3.24时，
逆变器输出电压的波形将从
脉宽调制波趋变成方波。