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矩阵式变换器发展历史和研究现状上世纪七十年代初期,L.Gyugy和B.Pelly提出了矩阵变换器和电路拓扑形式的概念。由于器件自身发展落后，矩阵式变换器在开始的十年内研究发展缓慢，直到1979年，由意大利学者 M.Venturini 和 A.Alesina 从理论上证明这种频率变换器的存在，首先提出了由9个功率开关组成的矩阵式交-交变换器结构，这使矩阵式变换器得到迅速发展，指出矩阵式变换器输入功率因素可调节，后发现这种变换器存在固有的极限，最大电压增益为0.866，同时存在双向开关实现和保护的问题。为实现安全换流，N.Burany提出一种四步换流策略，有效的避免了换流过程中的断路和断路故障。2004年英国Nottingham大学P.W.Wheeler等人为提高矩阵式变换器波形质量和电压利用率，提出了两步换流方法，该方法减少了换流步骤，缩短了换流时间。
根据M,N取值不同和输入输出电源性质的不同，人们对于矩阵变换器提出许多拓扑结构，而三相输入，三相输出的矩阵式变换器电路拓扑结构式研究和应用的比较多的一种拓扑。三相-三相矩阵拓扑结构是通过九个开关的逻辑控制，可实现对电源电压和频率的变换，以向负载提供幅值和频率可调的电压和电流。57713
70年代，普遍使用的是半控功率器件晶闸管。采用这种器件组成矩阵式变换器，控制难度是很高的。虽然矩阵式变换器的最初的拓扑结构早已经提出，但直到1979 年，意大利学者M.Venturini 和A.Alesina用晶体管构成双向开关以实现矩阵变换器的方案，并在此基础上，首次开发了矩阵式变换器的样机。他们首次系统地给出了矩阵变换器低频特性的数学分析，并提出了“低频调制矩阵”概念，正式的给出矩阵式变换器的被称为“直接传递函数”的控制策略，取得了很好的效果并且研究人员正式开始这领域的研究。他们首先在理论上认证了实现矩阵式变换器M相输入，N相输出基本要求，同时提出基于电压控制策略，此控制策略有效减少了变频器所产生的谐波污染，此策略严重的不足时输出输入传送比低，最大只有50%。矩阵式变换器的特点是要求具有高压大电流的通断能力和高开关平率的具有双向阻断能力和自关断能力的功率器件，同时由于控制方案的复杂性，它的控制部分又要求具有快速处理能力的微处理器作为控制单元，而这些是当时早期电力电子器件技术和微处理器控制技术难以处理和达到的水平，也包括利用计算机进行模拟仿真的研究，主要缺少计算机硬件和软件支持。所以这一期间矩阵式变换器的研究主要针对主回路的拓扑结构及双向开关的实现，很少有面向工业实际的研究。
随着电力电子新器件制造及应用技术的发展，对于矩阵变换器研究得进程变得越来越快。1983 年，J.Rodriguez 提出了一种基于“虚拟直流环节”概念的矩阵式变换器控制方法，也被称为“间接传递函数”法，即将矩阵式变换器在理论上等效为一个整流器和逆变器的虚拟连接，并将传统的脉宽调制（PWM）技术分别应用于“虚拟整流器”和“虚拟逆变器”上，对双向开关进行调制，从而实现能量的传输和回馈;1983年和1985年，M.Braun和J.Rodriguez分别提出了将空间矢量脉宽调制（SVPWM）应用于矩阵变换器控制的方法。
由J.Oyama在1989年提出的双电压控制法也是一种应用很广泛的调制方法。论文网在这种方法中,通过对三相输入电压的加权平均来得到指定幅值和频率的输出电压,并在计算加权系数(即各个双向开关导通状态的占空比)时,将输人电流的指令值考虑了进去。
此后,M.Ziegler和W.Hoffmann于1998年提出了矩阵式变换器“两步换流”方式。进一步缩短了双向开关的换流时间。