一个具有两种状态的电子元件称为一个开关。它可由普通的一个开关或联动开关组成。每一个开关的状态由一个开关变量来表示，例如用A表示一个开关变量，用0, 1表示一个开关的两个状态，则开关变量A的取值是0或1。开关函数就是用来表示电子元件状态的函数。

一个具有两种状态的电子元件称为一个开关。它可由普通的一个开关或联动开关组成。每一个开关的状态由一个开关变量来表示，例如用A表示一个开关变量，用0, 1表示一个开关的两个状态，则开关变量A的取值是0或1。开关函数就是用来表示电子元件状态的函数。

如图1所示，如果用开关函数表示换流器中的6个换流阀的开关状态，引入上桥臂换流阀状态的单极性二值逻辑开关函数。

（1）1表示上开关关断

（2）0表示上开关导通

由于同一桥臂的上下换流阀交替导通，因此下桥臂换流阀的开关函数可表示为1-Sn。这种换流阀的表达形式既适用于整流器也适用于逆变器。

但是，这种基本形式的开关函数只有两个状态，只能表示换流阀的导通和关断两个物理过程，并不能表示换流阀的换相过程。因此以此建立的换流器的开关函数模型并不能准确的表达高压直流系统的动态过程，尤其是换流阀的换相过程。这就使得我们无法对高压直流系统发生换相失败时的动态特征做出正确的分析和判断。

基于单极性二值逻辑开关函数，在HVDC输电系统的换流器中，可以用3个不同的阶段分别表示每个换流阀的状态：导通、不导通和换相过程。基于换流器不同状态的分段组合，用开关函数来表示阀的开关状态。由于考虑到了直流换流桥的换相过程中电压和电流的表现不同，将电压和电流对应的开关函数分别表示。

最早的用傅里叶级数表示开关函数的方法是对变流装置稳态工况进行谐波分析的方法。由于变流装置的工作具有离散采样和调制的开关特性，可以用简单的三角变换代替区段积分使变流装置有关波形的分析得以简化。单位阶跃函数和开关函数波形如图2所示。

当不考虑换流器换相过程时，对于三相全波六脉动换流器，在理想情况下，可以认为换相电压源的电压为是三相对称工频正弦波，忽略直流电流波纹和供电电源自身谐波的影响，并假定各个桥臂的参数是对称的，6个换流阀依次触发，触发间隔为1/6个交流工频周期，导通角相等。