Katı hal dönüştürücüler (SST), aynı zamanda "akıllı dönüştürücüler" olarak da bilinirler ve çift yönlü güç akışı sağlayabilen modern elektrik cihazlarıdır. Yüksek güçli yarıiletken bileşenleri, kontrol devreleri ve geleneksel yüksek frekanslı dönüştürücüleri birleştirerek reaktif güç tazminatı ve harmonik baskınlama gibi birçok işlevi sunarlar. SST'ler, dağıtılmış üretimden itibaren çekme lokomotiflere, elektrik ağlarına ve endüstriyel güç sistemlerine kadar geniş bir uygulama ihtiyacını karşılar. Uygulamaları sadece gerilim dönüştürmeden öteye geçerek AC'den DC'ye ve DC'den AC'ye pürüzsüz geçişleri mümkün kılar. Ancak katı hal dönüştürücülerin başlıca uygulaması dağıtılmış üretime dayanır.
Geleneksel dönüştürücülere karşılık, katı hal dönüştürücüler gerekli gerilim seviyelerinde DC çıkışı sağlayabilir. Tipik bir SST'de, giriş gerilimi bir güç elektronik dönüştürücü aracılığıyla yüksek frekanslı AC sinyale dönüştürülür ve ardından yüksek frekanslı dönüştürücünün birincil tarafına beslenir. İkincil tarafında ise ters işlem yapılır ve yük için istenen AC, DC veya her ikisini de içeren çıkışlar elde edilir. Yüksek frekanslı güç aktarımı, dönüştürücünün ağırlığını ve boyutunu önemli ölçüde azaltır.
Katı hal dönüştürücülerin birçok avantajı bu boyut azalmasından kaynaklanır. Geleneksel dönüştürücülerin kurulumu bugün kolay bir iş değildir - taşıma, yer hazırlığı, kurulum ve iletim maliyetleri projeye ek maliyetler getirir. Buna karşılık, daha küçük ve maliyet etkin katı hal dönüştürücüler küçük güneş enerjisi çiftliklerine veya depolama konteynerlerine kolayca kurulabilir. Katı hal cihazlarının daha hızlı anahtarlama hızı, elektrik şirketlerinin ağa beslenen birden fazla güç kaynağıyı daha iyi yönetmesine olanak tanır, çünkü daha fazla dönüştürücü kurularak güç kalitesi kontrol edilebilir ve ince ayarlanabilir.

Katı hal dönüştürücüler ayrıca Güç Elektronik Dönüştürücü (PET) veya Elektronik Güç Dönüştürücü (EPT) olarak da adlandırılır. Bu zeki cihazlar, güç elektronik dönüştürme teknolojisini kullanarak gerilim seviyesi dönüştürme ve güç iletimini gerçekleştirirler.
Temel prensipleri şu şekildedir: İlk olarak, bir güç frekanslı AC sinyali bir güç elektronik dönüştürücü aracılığıyla yüksek frekanslı kare dalga şeklinde dönüştürülür. Sinyal, yüksek frekanslı yalıtım dönüştürücüsü aracılığıyla iletilir, ardından başka bir güç elektronik dönüştürücü aracılığıyla tekrar güç frekanslı AC sinyaline dönüştürülür. Bu tüm süreç, bir kontrolör aracılığıyla güç elektronik anahtar cihazlarının ayarlanması ile kontrol edilir.
Bu çalışma prensibine dayanarak, katı hal dönüştürücülerin geleneksel dönüştürücülere göre sahip oldukları avantajlar açıkça görülür:
Güç frekanslı dönüştürücüler yerine yüksek frekanslı dönüştürücülerin kullanılması, boyutu ve ağırlığı büyük ölçüde azaltır.
Uygun kontrolle, giriş tarafında birim güç faktörü sağlanabilir, yük tarafından reaktif güç emilebilir, harmonik akımlar engellenebilir, çift yönlü harmonik yayılma bastırılabilir ve güç kalitesi etkili bir şekilde iyileştirilebilir.
Kaynak tarafındaki aşırı voltaj veya düşük voltajın yük tarafındaki voltaja olan etkisini ortadan kaldırabilir, yük tarafındaki voltaj büyüklüğünü, frekansını ve dalga biçimini stabil tutar.
AC ve DC arayüzüne sahiptir, dağıtılmış üretim sistemlerinin şebekeye entegrasyonunu ve DC yüklerin bağlantısını kolaylaştırır.
Tam dijital kontrol, şebeke verilerinin toplanmasını ve ağ iletişiminin gerçekleştirilmesini kolaylaştırır, güç akış kontrolünü sağlar. Esnek AC İletim Sistemleri (FACTS) ile koordineli çalışarak şebeke istikrarını ve güvenilirliğini artırabilir.
Açıkça görüldüğü üzere, katı hal dönüştürücüler akıllı şebekelerin gereksinimlerine daha iyi uyum sağlar ve kullanıcıların güç sistemleri için kişiselleştirilmiş taleplerini daha etkili bir şekilde karşılamaya imkan tanır.