3.2.2 电源切换型功率变换
这种方式的功率变换多种多样，在此以使用他励SD的晶闸管电路为例进行说明。历史上从水银整流器时代就已经有了变换电路，晶闸管与通常的SD比较，它具有反向阻断特性和反向耐压（可以承受反向电压）特性的优点，由于比较容易制造出高压大容量的器件，所以到现在很多电力电子装置还在使用晶闸管。
晶闸管是他励SD，所以需要使用具有关断环节的交流变换电路。图3.3a所示为一个电路例子，使用3个晶闸管构成他励SDA，从而构成三相半波可控整流电路（controlled rectifier）[2]（晶闸管一旦开通，就可以保持导通状态，所以SDU控制信号作用时间很短即可）。
对于图3.3a所示电路，其详细动作将在6.2.3节中进行解释，一定控制条件下该SDA可以等效为如图3.3b所示的单极三掷电子开关。例如，对于图3.3c所示的电压波形，假设t0之前处于电流iW通过晶闸管SDW流入负载状态，那么t0以后由于eU>eW，所以在该条件成立期间SDA可以自由地从W相切换到U相。在图3.3c中，经过控制角α对应的时间[3]后，给SDU的门极施加控制信号（开通命令信号），SDU导通后，SDW承受反向电压而自动关断。这个过程以前被命名为换流（commutation）。换流是用于表示晶闸管间电流转移现象的术语，在过去的他励SD时代是很重要的过程。本书着眼于整个电路的变化状态，于是可将其归结为换路过程。换路指从包含电压eW的电流环路切换到含有电压eU的环路，这个动作每隔电源周期的120°时发生，因此会在D1-D2端子间输出变化剧烈的直流电压edc，如图3.3d所示。这个过程纯属电源切换的过程，所以从三相交流到直流的功率变换是电源切换型功率变换。(https://www.daowen.com)
图3.3 三相半波整流电路与其工作波形
如图3.3d所示，edc脉动严重，当作为直流电压利用时，有必要采用大电感值的平滑电抗器（smoothing reactor）进行平滑处理。图中在线圈上添加了横杠表示线圈中因存在铁心而具有很大的L值，因此负载电流idc被平滑而基本上不变。该电流在三相输入电源中交替流动，输入侧电流iW、iV、iU变为具有120°导通角的矩形波（正负不对称波形），三者合成为idc。从电源侧流入的总电荷量与向负载流出的电荷量基本相等，因此这种功率变换是不变电荷量变换（charge invariable conversion）。功率变换中很多场合需要电荷量的变换，而且这样的场合常使用变压器。由于含有变压器的电路部分应是交流的，所以变换电路必须包含有以交流形态进行动作的部分[4]。另外，对负载而言，其输出平均直流电压为Edc。