矩阵变流器是一种新型的直接交一交变换结构，它采用了与相控直接交—-交变换一样的基本思路。用输入电压的切片组合来拟合所需要的输出电压，因此在拓扑结构上两者有类似之处。

简介矩阵变流器是一种新型的直接交一交变换结构，它采用了与相控直接交—-交变换一样的基本思路。用输入电压的切片组合来拟合所需要的输出电压，因此在拓扑结构上两者有类似之处1。

工作原理区别于相控直接交—-交变换，矩阵变流器使用全控双向功率开关和PWM控制，在高得多的开关频率上工作。实时切片组合输入电压得到所需输出电压瞬时值，理论上能够得到任意频率输出，突破了周波变流器遭遇的种种局限。其典型电路结构如图所示。

优点直观上容易理解，矩阵变流器具有以下明显优点：不存在直流中间环节，因此省去了笨重直流滤波电抗器或寿命较短的直流滤波电解电容器；具有高的功率因数，矩阵变流器采用PWM控制，不仅可以得到正弦波输出，而且还可以控制输入电流以及功率因数；能量可双向流动，可以实现4象限运行；不通过中间直流环节而直接实现变换。电流回路通过输入与输出之间串联的开关器件的数目可能减少，从而提高了变换效率。

电路结构矩阵变换具有比较复杂的电路结构。以图b所示的典型三相输入三相输出装置为例（图中未画出输入输出滤波器），这是意大利学者Venturini最先提出的。也是矩阵变换的肇始。其双向全控功率开呈现3×3的矩阵形式。其PWM控制也采用3×3矩阵表达推导，这是矩阵变流器名称的由来2。

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徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学

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