变换器,是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。矩阵式变换器是一种新型的交-交电源变换器。和传统的变换器相比,它具有如下优点:
不需要中间直流储能环节;能够四象限运行;具有优良的输入电流波形和输出电压波形;可自由控制的功率因数。矩阵式变换器已成为电力电子技术研究的热点之一,并有着广泛的应用前景。
1976年,矩阵式变换器的概念和电路拓扑形式由L.Gyugyi和 B.R.Pelly**提出。1979年意大利学者M.Ventutini和A.Alesina证明这种频率变换器的存在,促进了矩阵式变换器的迅速发展。
他们**在理论上证明了N相输入、P相输出的矩阵式逆变器的实现条件,同时给出了一种电压控制策略,这种控制策略虽然解决了矩阵式变换器的谐波问题,但也有输出输入电压比小于0.5的严重缺陷。
进入20世纪80年代后期,随着电力电子技术和计算机控制技术的发展,矩阵变换器的研究工作越来越被人们所重视。为了解决M.Venturini和A.Alesina控制方案的不足,先后有许多学者对矩阵变换器进行了一系列的研究,并从不同的角度提出了不同的控制方案。国外对于矩阵变换器的研究进入大发展阶段。
1989年,日本学者J. Oyama等提出了一种*大*小输入电压调制技术,该技术认为输出电压*小的相总是与输入电压*小的相相连,其余两相则利用PWM 调制技术对输入电压进行调制,输出线电压的*大值总是等于*大输入线电压函数的*小值,即输出线电压总是在输入线电压的包络线之内。
同年,还有南斯拉夫学者L.Huber和美国学者D.Borojevic提出了基于电压空间矢量调制技术的方法。该方法是根据矩阵变换器的功率开关状态,定义出输入电流和输出电压的六边形开关状态矢量,然后,按输入矢量在任意时刻由其相邻的两开关矢量合成,得到每一采样周期内的开关导通比,该技术已发展成为较成熟的技术。