Il fornitore dell'unità di retroazione ricorda che esistono convertitori di frequenza che non richiedono unità di raddrizzamento, noti come convertitori di frequenza CA-CA. Tuttavia, la stragrande maggioranza del mercato è costituita da convertitori di frequenza CA-CC-CA, che contengono unità di raddrizzamento. Questo è un modello determinato da un certo grado di concorrenza tecnologica e di mercato. I convertitori di frequenza CA-CC-CA sono più economici da produrre e più affidabili e maturi da utilizzare, quindi tutti li utilizzano. Di fatto, questo è anche in linea con alcune leggi della ricerca scientifica umana.
Ad esempio, le nostre voci ora devono essere digitalizzate, convertite in semplici codici 0-1 e poi trasmesse a distanza prima di trasformarsi in suoni reali. Poiché le cose semplici sono facili da quantificare ed elaborare, tendiamo a linearizzare curve complesse e quindi a utilizzare metodi linearizzati per approssimare e simulare processi complessi del mondo reale.
Il convertitore di frequenza CA-CC-CA converte prima la potenza CA in potenza CC, e poi la riconverte in CA tramite il chopping degli IGBT. È relativamente facile elaborare la potenza CC in ingresso durante il chopping perché è lineare. Dal punto di vista del calcolo, finché è suddivisa in molti piccoli blocchi, l'effetto cumulativo è lo stesso di un'onda sinusoidale. I dispositivi IGBT possono essere solo accesi e spenti, quindi sono più adatti all'elaborazione di segnali a blocchi.
Quindi, per prima cosa, trasformate la corrente alternata in corrente continua, il che potrebbe sembrare un processo aggiuntivo, ma in realtà, "affilare il coltello non fa perdere la legna da ardere", è comunque molto più semplice. Inoltre, i moduli raddrizzatori e i condensatori sono dispositivi elettronici relativamente tradizionali e maturi, relativamente più economici e di dimensioni solo leggermente maggiori.
I convertitori di frequenza CA-CC-CA sono piuttosto comuni e sono costituiti da un raddrizzatore, un sistema di filtraggio e un inverter. Il raddrizzatore è un raddrizzatore completamente controllato composto da un ponte trifase a diodi o da un transistor ad alta potenza, mentre l'inverter è un circuito a ponte trifase composto da transistor ad alta potenza. La sua funzione è esattamente opposta a quella del raddrizzatore, che converte la corrente continua costante in corrente alternata a tensione e frequenza regolabili.
Lo stadio di filtraggio intermedio utilizza condensatori o reattori per filtrare la tensione o la corrente raddrizzata. A seconda dei diversi stadi di filtraggio CC intermedi, i convertitori di frequenza CA-CC-CA possono essere suddivisi in due tipologie: a tensione e a corrente. A causa di vari fattori, come i metodi di controllo e la progettazione hardware, gli inverter a tensione sono ampiamente utilizzati. Trovano applicazione nei convertitori di frequenza per l'automazione industriale (utilizzando il controllo VVVF a tensione variabile e frequenza variabile, ecc.) e nei gruppi di continuità (UPS, utilizzando il controllo CVCF a tensione costante e frequenza costante) nei settori IT e dell'alimentazione elettrica.
Naturalmente, ciò non significa che lo sviluppo dei convertitori di frequenza CA-CA sia cessato. Il convertitore di frequenza a matrice è un nuovo tipo di convertitore di frequenza diretto CA-CC-CA, costituito da nove gruppi di interruttori collegati direttamente tra l'ingresso e l'uscita trifase. Il convertitore a matrice non ha un collegamento CC intermedio e la sua uscita è composta da tre livelli con un contenuto armonico relativamente basso; il suo circuito di potenza è semplice, compatto e può fornire una tensione di carico sinusoidale con frequenza, ampiezza e fase controllabili; il fattore di potenza in ingresso di un convertitore a matrice è controllabile e può funzionare in quattro quadranti, sebbene i convertitori a matrice presentino numerosi vantaggi.
Tuttavia, durante il processo di commutazione, non è consentito a due interruttori di condurre o spegnersi simultaneamente, il che è difficile da implementare. In parole povere, l'algoritmo non è maturo. Uno svantaggio importante dei convertitori a matrice è la loro bassa capacità di tensione di uscita massima e l'elevata tolleranza alla tensione del dispositivo. Inoltre, sebbene non richieda unità di raddrizzamento, presenta 6 dispositivi di commutazione in più rispetto ai convertitori di frequenza CA-CC-CA.