固态变压器高频耦合的AC/AC电路

上世纪七十年代，美国GE公司的W.McMurray提出一种基于高频藕合的AC/AC电路结构，变换电路如图1-1所示 。

电路工作的基本原理为:采用移相控制的方式，原方开关S1和s2互补导通，

工作在高频状态，输入的低频交流或直流信号被逆变为高频信号，经高频变压器祸合到副方，副方开关S3和S4通断与S1和S2同步，触发相位上相差角度，控制移相角即可控制变换器输出电压幅值。当移相角等于0时，变换后的副方电压波形与原方电压相同;当移相角不等于0时，输出电压波形呈现一定规律的正弦变化，在变压器副方配置输出滤波，方可得到正弦波形的电压。作为现代电力电子变压器的早期雏形，该设计思想也是后期固态变压器发展的基础。

固态变压器三级结构的固态变压器

20世纪末，出现了一种针对电力电子变压器的三级结构，由Runan和Sudnoff两人提出，该变压器由高压级(输入级)、隔离级和低压级(输出级)构成。这是固态变压器领域首次尝试三级结构拓扑，受制于当时的功率器件耐压水平，高压侧多采用多个模块串联分压，各级模块内部相互独立。输入级模块为整流器，可实现单位功率因数，该级将输入的交流变换为直流;隔离级将直流信号经过直一交一直变换后还原为直流，隔离级的输出直流并联后送入输出级，输出级将直流逆变为所需工频交流后输出。此种结构较好地满足了降压变原方高电压小电流和副方低电压大电流的要求。但该固态变压器的局限性在于其只能实现功率的单向流动，且对无功的调整不够灵活。