Furnizorul unității de feedback vă reamintește că există convertoare de frecvență care nu necesită unități de rectificare, cunoscute sub numele de convertoare de frecvență AC-AC. Cu toate acestea, marea majoritate a pieței este formată din convertoare de frecvență AC-DC-AC, care conțin unități de redresare. Acesta este un model format dintr-un anumit grad de concurență tehnologică și de piață. Convertoarele de frecvență AC-DC-AC sunt mai ieftine de produs și mai fiabile și mai mature de utilizat, așa că toată lumea le folosește. De fapt, acest lucru este în conformitate și cu unele legi ale cercetării științifice umane.
De exemplu, vocile noastre trebuie acum digitalizate, convertite în coduri simple de la 0 la 1 și apoi transmise în locuri îndepărtate înainte de a deveni sunete reale. Deoarece lucrurile simple sunt ușor de cuantificat și procesat, tindem să liniarizăm curbele complexe și apoi să folosim metode liniarizate pentru a aproxima și simula procese complexe din lumea reală.
Convertorul de frecvență AC-DC-AC convertește mai întâi curentul alternativ în curent continuu, apoi îl convertește înapoi în curent alternativ prin secțiunea IGBT. Este relativ ușor să procesezi curentul continuu de intrare în timpul secțiunii, deoarece este liniar. Din perspectiva calculului, atâta timp cât este împărțit în mai multe blocuri mici, efectul cumulativ este același ca cel al unei unde sinusoidale. Dispozitivele IGBT pot fi doar pornite și oprite, deci sunt mai potrivite pentru procesarea semnalelor de bloc.
Deci, mai întâi, transformă curentul alternativ în curent continuu, ceea ce poate părea un proces suplimentar, dar, de fapt, „ascuțirea cuțitului nu omite tăierea lemnelor”, este oricum mult mai ușoară. În plus, modulele redresoare și condensatoarele sunt dispozitive electronice relativ tradiționale și mature, care au un preț relativ mai mic, doar puțin mai mari ca dimensiuni.
Convertoarele de frecvență AC-DC-AC sunt destul de comune, constând dintr-un redresor, un sistem de filtrare și un invertor. Redresorul este un redresor complet controlat, compus dintr-un redresor trifazat cu punte necontrolată cu diode sau un tranzistor de mare putere, în timp ce invertorul este un circuit trifazat în punte compus din tranzistoare de mare putere. Funcția sa este exact opusă celei a redresorului, care schimbă puterea continuă constantă în putere alternativă cu tensiune și frecvență reglabile.
Etajul intermediar de filtrare utilizează condensatoare sau reactoare pentru a filtra tensiunea sau curentul rectificat. În funcție de diferitele etaje intermediare de filtrare CC, convertoarele de frecvență AC-DC-AC pot fi împărțite în două tipuri: de tensiune și de curent. Datorită diverșilor factori, cum ar fi metodele de control și designul hardware, invertoarele de tensiune sunt utilizate pe scară largă. Acestea sunt aplicate în convertoarele de frecvență pentru automatizări industriale (folosind controlul VVVF la tensiune variabilă și frecvență variabilă etc.) și în sursele de alimentare neîntreruptibilă (UPS, folosind controlul CVCF la tensiune constantă și frecvență constantă) în domeniile IT și al alimentării cu energie electrică.
Desigur, aceasta nu înseamnă că dezvoltarea convertoarelor de frecvență AC-AC a încetat. Convertorul matricial de frecvență este un nou tip de convertor de frecvență direct AC-DC-AC, format din nouă tablouri de comutare conectate direct între intrarea și ieșirea trifazate. Convertorul matricial nu are o legătură intermediară de curent continuu, iar ieșirea sa constă în trei niveluri cu conținut armonic relativ scăzut; circuitul său de putere este simplu, compact și poate furniza tensiune de sarcină sinusoidală cu frecvență, amplitudine și fază controlabile; factorul de putere de intrare al unui convertor matricial este controlabil și poate funcționa în patru cadrane, deși convertoarele matriciale au multe avantaje.
Totuși, în timpul procesului de comutație, nu este permis ca două comutatoare să conducă sau să se oprească simultan, ceea ce este dificil de implementat. Simplu spus, algoritmul nu este matur. Un dezavantaj major al convertoarelor matriceale este capacitatea lor scăzută de a atinge tensiunea maximă de ieșire și toleranța ridicată la tensiunea dispozitivului. În plus, deși nu necesită unități de rectificare, are cu 6 dispozitive de comutație în plus față de convertoarele de frecvență AC-DC-AC.