矩阵变换器是一种新型的电力变换器,直接实现交交变换,与传统的交直交电力变换器相比,具有动态响应快、没有谐波污染、频率和电压比等参数独立可调的优点。随着微电子技术和电力电子技术的迅猛发展,矩阵变换器已成为电力变换器中的研究热点。 本文首先对典型的33矩阵变换器的变换原理进行了研究,寻找到了33矩阵变换器的开关函数算法,并且利用MATLAB对33矩阵变换器进行了原理仿真,验证了矩阵变换器的柔性变换能力和开关函数算法的正确性。然后对矩阵变换器的几项关键技术如安全换流策略和控制策略进行了研究,详细介绍了几种安全换流策略和控制策略,并对一些常用的安全换流策略进行了全面的比较。本文还对矩阵变换器的万能变换功能进行了研究,重点研究了由33矩阵变换器变换而来的AC-DC变换器,并对其进行了仿真,验证了其可行性。还介绍了由33矩阵变换器改变的单相-单相变换器和单相-三相变换器。最后,本文还对33矩阵变换器的基本单元—三相-单相变换器进行了硬件实现构思。硬件实现主要分为控制部分和功率部分两个大部分,控制部分主要是根据参数的设置产生双向可控开关的驱动信号,功率部分主要是三相-单相变换器的主体,根据来自控制部分的驱动信号将输入的三相电压源变换成单相电压源。