一、变换器的主要类别

变换器，这一新型的交—交变频电源，自最初的概念提出以来，便引起了科学界的广泛关注。尽管这种设备的理论和控制策略直到1979年才由意大利的M. Venturini和A. Alesina两位学者正式提出，但其独特的性能和应用潜力自那时起便成为了研究的重点。这类变换器在技术上的挑战主要包括需要大容量、高开关频率及双向阻断和自关断能力的半导体器件，这在早期技术中难以实现，因此研究多集中于理论探讨和主回路的拓扑结构。

1. 直流-直流变换器

这种变换器设计中包含三个电感和两个电容，具有一个主开关与一个次开关。变压器包含初级和次级绕组，主开关和次开关根据控制信号交替导通，使得电流通过初级绕组并传递到次级绕组。随后，主整流器和次整流器根据变压器初级绕组的电能变换动作，输出稳定的直流电压给负载使用。

2. 模数变换器

模数变换器通过其独特的双传输电路设计工作：第一传输电路负责处理输入电压与输出时钟信号，其时钟信号的相位变化取决于输入电压；第二传输电路处理参考电压与输入时钟信号，并输出调整后的参考时钟信号。这些时钟信号经比较器比较后，输出相应的调制信号。

3. 高功率因数半桥式变换器

半桥式变换器利用桥二极管单元来提供电流的传输路径，并通过功率因数提升单元将能量传递到电压平滑电容。这些电容负责储存并平滑由桥二极管单元输送的能量。开关单元包括两个开关，它们串联在电压平滑电容的两端，用于根据输入电压的变化调整输入电流，以提高功率因数和效率。

二、变换器的控制策略

变换器的效率和性能在很大程度上依赖于其控制策略的优化。

1. 直接变换法

直接变换法是通过对输入电压进行连续的斩波处理来合成所需的输出电压，这包括坐标变换法、谐波注入法、等效电导法和标量法等。尽管这些方法在处理输入电流的波形时各有所长，它们的共同缺点是输出的谐波相对较大，这限制了其更广泛的应用。

2. 电流跟踪法

电流跟踪法通过对三相输出电流信号与实测输出电流信号的比较，根据比较结果和当前的开关电源状态来调整开关的动作。该方法简单、直观，响应速度快，鲁棒性好，但受限于开关频率的不稳定性和谐波的随机分布。

3. 间接变换法

采用空间矢量调制技术，也称为间接变换法，这种方法通过虚拟地将交—交变换过程拆分为交—直和直—交两个阶段，利用先进的整流和高频PWM合成技术来优化输出波形和输入电流波形，尽管控制策略相对复杂，但这种方法在矩阵变换器中已被证明具有极高的效能和潜力。