当功率开关采用晶闸管时，需在基本电路中增加换相电路。图3-13 为三相串联二极管式电流型变频器的主电路：晶闸管 VT1～VT6 取代基本电路中的开关，C1～C6 为换相电容，VD1～VD6 为隔离二极管，其作用是使换相电容与负载隔离，防止电容充电电荷损失。该电路为 120° 导电型。下面以 Y 联结电动机为负载、假设电动机反电动势在换相过程中保持不变且电流 I_d 恒定，并以 VT1 换相到 VT3 为例说明换相过程。

图3-13 三相串联二极管式电流型变频器的主电路

（1）换相前的状态。如图3-14a 所示，VT1 及 VT2 稳定导通，负载电流 I_d 沿虚线路径流通；因负载为 Y 联结，仅 A、C 相绕组导通、B 相不导通，即 i_A=I_d、i_B=0、i_C=-I_d。换相电容 C1 及 C5 被充电至最大值，极性左正（+）右负（-），C3 电荷为 0；跨接在 VT1、VT3 之间的电容为 C5 与 C3 串联后再与 C1 并联的等效电容 C。

（2）晶闸管换相及恒流充电阶段。如图3-14b 所示，触发导通 VT3 后，C 上的电压立即加到 VT1 两端使 VT1 瞬间关断。I_d 沿虚线路径流通，等效电容 C 先放电至零、再恒流充电，极性左负（-）右正（+）；VT1 在 VT3 导通后直至 C 放电至零的这段时间 t₀ 内一直承受反压，只要 t₀ 大于晶闸管关断时间 t_off，即可保证可靠关断。当 C 上充电电压超过负载电压时，VD3 承受正向电压而导通，恒流充电结束。

（3）二极管换相阶段。如图3-14c 所示，VD3 导通后开始分流，电流 I_d 逐渐由 VD1 向 VD3 转移，i_A 逐渐减小、i_B 逐渐增大；当 I_d 全部转移到 VD3 时 VD1 关断。

（4）换相后的状态。如图3-14d 所示，负载电流 I_d 沿虚线路径流通，此时 B、C 相绕组通电、A 相不通电，即 i_A=0、i_B=I_d、i_C=-I_d。换相电容极性保持左负（-）右正（+），为下次换相作准备。

图3-14 三相串联二极管式电流型逆变器的换相过程

由上述换相过程可知，当负载电流增加时换相电容充电电压随之上升，换相能力增强，故在电源与负载变化时逆变器工作稳定；但由于换相包含了负载因素，若控制不当也可能导致不稳定。