双桥式矩阵变换器分析 双桥式矩阵变换器具有双桥结构。它克服了传统矩阵变换器的缺点，此外还具有以下的优点： 1)控制容易，电网侧的单桥可实现零电流开关，负载端开关控制类似于传统的DC/AC逆变器； 2)不同负载，开关数目可以减少； 3)箝位电路大大简化。 双桥矩阵变换器的基本原理是将交－交矩阵变换器等效为“整流器”和“逆变器”两部分，且工作过程是在同一级变换器上进行的。
在风力发电系统中，通过对“整流器”理想开关函数的控制以获得最大的直流电压，而调节“逆变器”的理想开关函数可得到所需频率和幅值的输出电压。因此，可以方便地实现目前控制性能最好的矢量控制，简化了原有的传统矩阵变换器的控制方案。在采用矢量控制的电机调速应用场合，可将电机调速系统的矢量控制和变换器的矢量控制合为一体。目前已有专用的SVPWM集成芯片供选用，控制简单[2]。
18个开关的矩阵变换器 基于一定的假设，可实现图4所示的矩阵变换器。当VP恒大于VN时，在负载侧单桥可用单向开关代替双向开关，得到图5所示的18个开关的双桥矩阵变换器拓扑[4]。该拓扑适用于负载侧单桥的电压极性不可改变的场合，通过对电流流向的控制，同样可以实现功率的双向传输。那么，在风电系统中，既可以实现从电网供电，也可以实现从负载端(无刷双馈发电机)向电网反馈能量，获得风机的大范围变速恒频应用。
个开关的矩阵变换器 通过对电网侧各输入相任意桥臂工作原理的分析可知，因为，图5中开关Sapp和Sanp可以采用同一个驱动信号，所以，可将上述两者用一个单向开关及两个箝位二极管代替。简化步骤如图6所示。 图 6 简 化 开 关 数 目 的 步 骤 Fig.6 Steps to reduce the switch number 这样，便可以得到简化的具有15个单向开关的矩阵变换器拓扑，如图7所示。该结构与图5所示的拓扑相比较，应用场合类似，也具有相同的功能。比如，可以进行四象限操作，实现双向流动，谐波容量低，功率因数接近1等等。其主要的区别在于，当中间直流环节的电流idc大于0时，对于图7所示的拓扑，其电网侧开关Sa，Sb，Sc的导通损耗会增加。
