Trong những năm gần đây, các bộ biến đổi AC-AC ngày càng thu hút được nhiều nghiên cứu trên thế giới. Nhiều dạng cấu trúc mạch biến đổi AC-AC khác nhau đã được phát triển, tuy nhiên các dạng cấu trúc đó có thể phân thành hai nhóm: nhóm chuyển đổi gián tiếp AC-DC-AC và nhóm chuyển đổi trực tiếp AC-AC (năng lượng AC đầu vào được chuyển đổi trực tiếp thành năng lượng AC đầu ra, còn được gọi là bộ biến đổi ma trận trực tiếp – direct matrix converter). So với dạng cấu trúc AC-DC-AC thì bộ biến đổi ma trận có thể tạo ra dòng điện với dạng sóng đầu vào, đầu ra đều có dạng sin, có thể điều khiển hệ số công suất đầu vào không phụ thuộc tải và đặc biệt là không cần đến thành phần dự trữ công suất, tất cả đều là khóa bán dẫn. Bộ biến đổi ma trận được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1980 bởi Venturini và Alesina [1-5] với chín khóa bán dẫn hai chiều (bi-directional switches) được sắp đặt theo dạng ma trận để bất kỳ một điện áp pha đầu vào nào cũng có thể nối với bất kỳ điện áp pha đầu ra. H.1 Cấu trúc mạch bộ biến đổi ma trận trực tiếp 3×3 Phương pháp điều khiển bộ biến đổi ma trận đưa ra bởi Venturini và Alesina được biết đến như phương pháp “trực tiếp” với tỉ số điều chế giới hạn ở mức 0,866. Ngoài ra, một phương pháp khác dựa trên ý tưởng “điện áp DC giả tưởng” được đưa ra bởi Rodriguez [6] vào năm 1983, phương pháp này cũng được biết đến như phương pháp điều khiển “gián tiếp” cho bộ biến đổi ma trận. Với sự phát triển của nhiều kỹ thuật điều chế gần đây, một kỹ thuật điều chế khác đã được đưa ra dẫn đến sự ra đời của bộ biến đổi trực tiếp AC-AC hai tầng. Dựa trên kỹ thuật này một lớp mới các bộ biến đổi AC-AC đơn giản hơn đã được phát minh. Những bộ biến đổi này được biết đến như là các bộ biến đổi ma trận gián tiếp (indirect matrix converter)