อิเล็กทรอนิกส์กำลัง
การแปลง AC/AC

การแปลงไฟ AC เป็น AC ช่วยในการควบคุมแรงดันไฟฟ้า, ความถี่และเฟสของรูปคลื่นที่จ่ายให้กับโหลดจากแหล่งจ่ายไฟ AC มีสองประเภทหลักที่สามารถใช้ในการแยกชนิดของการแปลง คือมีการเปลี่ยนความถี่ของรูปคลื่นหรือไม่ ตัวแปลง AC/AC ที่ไม่ยอมให้ผู้ใช้เปลี่ยนความถี่เรียกว่า AC Voltage Controller หรือ AC Regulators ตัวแปลง AC/AC ที่ยอมให้ผู้ใช้เปลี่ยนความถี่ได้เรียกว่าตัวแปลงความถึ่สำหรับการแปลง AC/AC ภายใต้ตัวแปลงความถึ่ มีตัวแปลงอยู่ 3 ประเภทคือ cycloconverter, matrix converter, DC link converter (หรือตัวแปลง AC/DC/AC)
AC voltage controller: หรือ AC Regulator ใช้ปรับแรงดัน RMS ที่ตกคล่อมโหลดแต่ความถี่ไม่เปลี่ยน มี 3 วิธีที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปคือ ON/OFF Control, Phase-Angle Control, and Pulse Width Modulation AC Chopper Control (PWM AC Chopper Control) มีใช้ทั้งแบบ เฟสเดียวและ 3 เฟส
ON/OFF Control: โดยทั่วไปจะใช้สำหรับให้ความร้อนโหลดหรือการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ โดยการเปิดสวิทช์ n รอบและปิดสวิทช์ m รอบ การเปิดสวิทช์และปิดเช่นนี้ทำให้เกิดฮาร์โมนิคที่ไม่พึงประสงค์ ดังนั้นจะต้องเปิด/ปิดสวิทช์ระหว่างสภาวะความดันและกระแสเป็นศูนย์ (zero crossing) เพื่อลดความเพี้ยน
Phase-Angle Control: ได้แก่วงจรเช่น half-wave และ full-wave control ซึ่งใช้อุปกรณ์ไดโอด, SCR และ Triac ผู้ใช้สามารถหน่วงมุมการยิง ซึ่งทำให้บางส่วนของรูปคลื่นเท่านั้นที่ออกมาที่เอ้าท์พุท
PWM AC Chopper Control: อีกสองวิธีที่การควบคุมมักจะมีฮาร์มอนิคออกมาไม่ดี, คุณภาพของกระแสที่เอ้าท์พุทไม่ดีและpower factor ที่อินพุทไม่ดี เพื่อปรับปรุงค่าเหล่านี้ PWM สามารถใช้แทนวิธีการอื่น ๆ สิ่งที่  PWM AC Chopper ทำก็คือให้สวิทช์เปิด-ปิดหลายครั้งในช่วงครึ่งรอบของแรงดัน AC ของอินพุท
Matrix converters and cycloconverters: Cycloconverters ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสำหรับการแปลง AC ไปเป็น AC สำหรับการประยุกต์ใช้ในงานที่ใช้พลังงานสูง การแปลงจะแปลงความถี่โดยตรงซึ่งจะถูก synchronise โดยซัพพลายลายน์  รูปคลื่นของแรงดันที่เอาต์พุตของ cycloconverters จะเป็นฮาร์โมนิคที่ซับซ้อนโดยที่ฮาร์โมนิคในลำดับสูงๆจะถูกกรองออกโดยอินดักแตนท์ของเครื่อง ฮาร์โมนิคส่วนที่เหลือจะทำให้เกิดความสูญเสียและพั้ลส์แรงบิดสร้างกำลังงาน พึงสังเกตว่าใน cycloconverter, ซึ่งแตกต่างจากตัวแปลงอื่น ๆ, ไม่มีตัวเหนี่ยวนำหรือตัวเก็บประจุหรืออุปกรณ์จัดเก็บพลังงานแต่อย่างใด ด้วยเหตุนี้กระแสไฟฟ้าอินพุทและเอาต์พุตมีค่าเท่ากันในทุกชั่วขณะ
Single-Phase to Single-Phase Cycloconverters: การแปรงแบบนี้เริ่มได้รับความสนใจเร็วๆนี้ เนื่องจากการลดลงทั้งขนาดและราคาของสวิทช์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ไฟฟ้า ac ความถี่สูง เฟสเดียวสามารถมีรูปคลื่นเป็นซายน์หรือรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูอย่างใดอย่างหนึ่ง ซึ่งนี้อาจจะเป็นช่วงแรงดันที่ศูนย์โวลท์เพื่อจุดประสงค์ในการควบคุมหรือช่วงการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์
Three-Phase to Single-Phase Cycloconverters: มีสองชนิดคือ: 3φ ไป 1φ cycloconverters ครึ่งคลื่น, และ 3φ ไป 1φ cycloconverters bridge. ทั้งสองแบบสามารถแปลงในแรงดันได้ทั้งค่าบวกและค่าลบ นั่นคือตัวแปลงค่าบวกจะให้กระแสบวกเท่านั้น และการแปลงค่าลบจะให้แต่กระแสลบเท่านั้น
ด้วยความก้าวหน้าล่​​าสุดของอุปกรณ์ รูปแบบใหม่ของ cycloconverters มีการพัฒนาเช่นเมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์ การเปลี่ยนแปลงครั้งแรกที่สังเกตเห็นตอนแรกคือเมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์ใช้สวิทช์สองทิศทาง, สวิทช์ bipolar. เมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์เฟสเดียว-เฟสเดียวประกอบด้วยเมทริกซ์ของ 9 สวิทช์ที่เชื่อมต่อสามอินพุทเฟสเข้ากับสามเอ้าท์พุทเฟส ในช่วงเวลาใดๆ อินพุทเฟสใดๆสามารถต่อเข้ากับเอ้าท์พุทเฟสใดๆก็ได้ แต่ต้องไม่ต่อเข้ากับเฟสเดิมด้วยเพราะจะทำให้ลัดวงจร เมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์มีน้ำหนักเบา, กะทัดรัดมากขึ้นและหลากหลายกว่าโซลูชั่นอื่น ๆ เป็นผลรูปแบบนี้มีความสามารถที่จะบรรลุระดับที่สูงขึ้นของการอินทีเกรชั่น, การทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้น, ความถี่ของเอ้าท์พุทที่กว้างและมีการไหลของพลังงานสองทิศทางที่เป็นธรรมชาติ เหมาะสมเพื่อฟื้นฟูพลังงานกลับไปยังยูทิลิตี้
เมทริกซ์คอนเวอร์เตอร์ถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ: แปลงโดยตรงและโดยอ้อม แปลงเมทริกซ์โดยตรงกับอินพุตสามเฟสและเอาต์พุตสามเฟส, สวิทช์ในการแปลงเมทริกซ์จะต้องมีสองทิศทางนั่นคือมันจะต้องสามารถ block แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วใดขั้วหนึ่งและนำกระแสในทิสทางใดทิศทางหนึ่ง กลยุทธ์นี้จะทำให้ได้แรงดันเอาต์พุตสูงสุดและลดปฏิกิริยากระแส line-side ดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่ผ่านการแปลงสามารถย้อนกลับได้ เนื่องจากปัญหาการแลกเปลี่ยนและการควบคุมที่ซับซ้อนทำให้มันไม่ถูกใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรม
ซึ่งแตกต่างจากเมทริกซ์แปลงโดยตรง เมทริกซ์แปลงทางอ้อมมีฟังก์ชันการทำงานเดียวกัน แต่ใช้การแยกส่วนอินพุทและเอ้าท์พุทซึ่งมีการเชื่อมต่อผ่าน dc link โดยไม่มีอุปกรณ์จัดเก็บ การออกแบบรวมถึง four-quadrant current source rectifier และ a voltage source inverter. ส่วนของอินพุทประกอบด้วยสวิทช์สองทิศทางแบบ bipolar กลยุทธ์การสลับทางสามารถนำมาใช้โดยการเปลี่ยนสถานะของส่วนอินพุตในขณะที่ส่วนเอ้าท์พุทอยู่ในโหมดอิสระเสรี อัลกอริทึมการแลกเปลี่ยนนี้เป็นความซับซ้อนน้อยกว่าและความน่าเชื่อถือที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับแปลงเมทริกซ์การแปรงโดยตรง.
DC link converters: ยังถูกเรียกว่า AC/DC/ AC เป็นการแปลงไฟฟ้​​ากระแสสลับขาเข้าเพื่อการส่งออก AC ด้วยการใช้การเชื่อมโยงด้วย DC ในช่วงกลาง หมายความว่าพาวเวอร์จะถูกแปลงให้เป็น DC ด้วยวงจร rectifier และจากนั้นจะถูกแปลงกลับไปเป็น AC ด้วยอินเวอร์เตอร์  ผลลัพธ์ที่ได้คือเอาต์พุตที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำลงและความถี่ (สูงขึ้นหรือต่ำลง) ที่ปรับได้  เนื่องจากมีพื้นที่การใช้ที่กว้างขวาง ตัวแปลง AC/DC/AC จึงเป็นโซลูชั่นที่ร่วมสมัยที่พบบ่อยที่สุด ข้อดีอื่น ๆ ของต้วแปลง AC/DC/AC คือความเสถียรในสภาวะโอเวอร์โหลดและไม่มีโหลดและสามารถที่จะถูกปลดออกจากโหลดโดยไม่เกิดความเสียหายอีกด้วย
Hybrid matrix converter: การแปลงแบบนี้ค่อนข้างใหม่สำหรับการแปลง AC/AC โดยรวมการออกแบบ AC/DC/AC กับการออกแบบแปลงเมทริกซ์ ตัวอย่างเช่นตัวแปรงที่ใช้สวิทช์ทางเดียงกับตังแปรงสองขั้นตอนโดยไม่มี dc-link, โดยไม่ต้องมีตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำที่จำเป็นสำหรับ dc-link, น้ำหนักและขนาดของตัวแปลงก็จะลดลง. สองประเภทย่อยที่มีอยู่จากแปลงไฮบริดชื่อ hybrid direct matrix converter (HDMC) และ hybrid indirect matrix converter  (HIMC). HDMC แปลงแรงดันและกระแสในขั้นตอนหนึ่ง, ในขณะที่ HIMC ใช้ขั้นตอนที่แยกต่างหาก, เช่น การแปลง AC/DC/AC, แต่โดยไม่ต้องใช้องค์ประกอบการจัดเก็บพลังงานระหว่างขั้นตอนตรงกลาง.
การประยุกติใช้งาน: ด้านล่างนี้เป็นรายการของการประยุกติใช้งานทั่วไปที่ตัวแปลงแต่ละตัวถูกนำมาใช้:
AC Voltage Controller; ควบคุมการให้แสงสว่าง, การให้ความอบอุ่นในชุมชนและอุตสาหกรรม, การควบคุมความเร็วของพัดลม, ปั๊มหรือรอก, ซอฟท์สตาร์ทของมอเตอร์เหนี่ยวนำ, สวิทช์ AC แบบไม่มีส่วนเคลื่อนไหว (การควบคุมอุณหภูมิ, การเปลี่ยนแทปหม้อแปลงไฟฟ้​​า ฯลฯ )
Cycloconverter: ขับมอเตอร์ AC พลังงานสูงความเร็วต่ำกลับทางได้; พาวเวอร์ซัพพลายความถี่คงที่ ปรับความถี่อินพุทได้, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ควบคุม VAR ได้สำหรับแก้ไขพาวเวอร์แฟกเตอร์; ระบบ AC สำหรับเชื่อมโยงสองระบบผลิตไฟฟ้าอิสระระหว่างเมือง
Matrix Converter: ในปัจจุบันการประยุกต์ใช้ตัวแปลงเมทริกซ์จะถูกจำกัดเนื่องจากจำนวนที่ไม่แน่นอนของ bilateral monolithic switches ที่มีความสามารถทำงานที่ความถี่สูง รวมทั้งการดำเนินงานตามกฎหมายควบคุมที่ซับซ้อน, การแลกเปลี่ยนและเหตุผลอื่น ๆ.  หากปราศจากการจำกัดเหล่านี้ตัวแปลงเมทริกซ์สามารถใช้ทดแทน cycloconverters ในหลายพื้นที่
DC Link: สามารถใช้งานได้สำหรับงานสร้างเครื่องจักรและการก่อสร้างที่มีโหลดเฉพาะตัวหรือหลายโหลดพร้อมกัน