Der Anbieter der Rückkopplungseinheit weist darauf hin, dass es Frequenzumrichter gibt, die keine Gleichrichter benötigen – sogenannte AC/AC-Frequenzumrichter. Der Markt besteht jedoch überwiegend aus AC/DC/AC-Frequenzumrichtern mit Gleichrichter. Dieses Muster ist auf technologischen und marktbedingten Wettbewerb zurückzuführen. AC/DC/AC-Frequenzumrichter sind kostengünstiger in der Herstellung, zuverlässiger und ausgereifter im Einsatz, weshalb sie weit verbreitet sind. Dies entspricht auch einigen Erkenntnissen der Humanwissenschaft.
Unsere Stimmen müssen beispielsweise digitalisiert, in einfache 0-1-Codes umgewandelt und dann an weit entfernte Orte übertragen werden, bevor sie zu realen Klängen werden. Da sich einfache Dinge leicht quantifizieren und verarbeiten lassen, neigen wir dazu, komplexe Kurven zu linearisieren und anschließend linearisierte Methoden zu verwenden, um komplexe Prozesse der realen Welt anzunähern und zu simulieren.
Ein AC/DC/AC-Frequenzwandler wandelt zunächst Wechselstrom in Gleichstrom um und anschließend mittels IGBT-Chopper wieder in Wechselstrom. Die Verarbeitung des Gleichstroms während des Chopperprozesses ist aufgrund seines linearen Verlaufs relativ einfach. Mathematisch betrachtet entspricht die kumulative Wirkung der einer Sinuswelle, solange der Gleichstrom in viele kleine Abschnitte unterteilt wird. Da IGBTs nur ein- und ausgeschaltet werden können, eignen sie sich besonders gut für die Verarbeitung von Blocksignalen.
Zuerst muss der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden. Das mag zwar wie ein zusätzlicher Arbeitsschritt erscheinen, ist aber tatsächlich – wie man so schön sagt – „das Messer nicht vor dem Holzhacken schärfen“ deutlich einfacher. Außerdem sind Gleichrichtermodule und Kondensatoren relativ traditionelle und ausgereifte elektronische Bauteile, die vergleichsweise günstig und nur geringfügig größer sind.
AC/DC/AC-Frequenzumrichter sind weit verbreitet und bestehen aus einem Gleichrichter, einem Filtersystem und einem Wechselrichter. Der Gleichrichter ist entweder ein vollgesteuerter, dreiphasiger Diodenbrückengleichrichter oder ein ungesteuerter Hochleistungstransistor. Der Wechselrichter ist eine dreiphasige Brückenschaltung mit Hochleistungstransistoren. Seine Funktion ist genau umgekehrt zu der des Gleichrichters: Er wandelt konstanten Gleichstrom in Wechselstrom mit einstellbarer Spannung und Frequenz um.
Die Zwischenfilterstufe nutzt Kondensatoren oder Drosseln zur Filterung der gleichgerichteten Spannung oder des Stroms. Je nach Ausführung der Zwischenfilterstufe lassen sich AC/DC/AC-Frequenzumrichter in zwei Typen unterteilen: Spannungs- und Stromumrichter. Aufgrund verschiedener Faktoren wie Regelungsverfahren und Hardware-Design finden Spannungsumrichter breite Anwendung. Sie werden in industriellen Automatisierungs-Frequenzumrichtern (mit VVVF-Regelung etc.) und in unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV, mit CVCF-Regelung) im IT- und Energieversorgungsbereich eingesetzt.
Das bedeutet natürlich nicht, dass die Entwicklung von AC/AC-Frequenzumrichtern abgeschlossen ist. Der Matrix-Frequenzumrichter ist ein neuartiger AC/DC/AC-Direktfrequenzumrichter, der aus neun direkt zwischen dem dreiphasigen Ein- und Ausgang geschalteten Schaltfeldern besteht. Er benötigt keinen Zwischenkreis und liefert drei Ausgangspegel mit relativ geringem Oberwellengehalt. Seine Leistungsschaltung ist einfach und kompakt und kann eine sinusförmige Lastspannung mit einstellbarer Frequenz, Amplitude und Phase ausgeben. Der Eingangsleistungsfaktor des Matrix-Frequenzumrichters ist einstellbar und er kann in allen vier Quadranten betrieben werden. Matrix-Frequenzumrichter bieten viele Vorteile.
Während des Schaltvorgangs dürfen zwei Schalter jedoch nicht gleichzeitig leiten oder schalten, was die Umsetzung erschwert. Kurz gesagt, der Algorithmus ist noch nicht ausgereift. Ein wesentlicher Nachteil von Matrixumrichtern ist ihre geringe maximale Ausgangsspannung und die hohe Spannungstoleranz der Bauteile. Obwohl sie keine Gleichrichter benötigen, verfügen sie zudem über sechs Schaltelemente mehr als AC/DC/AC-Frequenzumrichter.