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矩阵变换器是一种基于双向开关的新型功率变换器，允许频率单级变换，无需大容量的储能元件，能提供正弦的输入电流和接近为1的输入功率因数，输出电压幅值和频率可自由调节，能量可双向流动，具有巨大的研究价值和广泛的应用前景。本文针对直流变换到三相交流的高频链矩阵式逆变器进行研究。逆变器采用DC/HFAC/AC两级功率变换方式,前级采用单相全桥逆变器实现DC/HFAC的变换；经高频变压器隔离后，后级单相/三相矩阵变换器实现HFAC/AC功能。针对后级矩阵变换器，研究了一种拓扑解耦的新型控制思想，并建立了矩阵变换器的数学模型，从数学的角度对拓扑解耦控制思想的正确性进行了证明。分析研究了两种基于这一新型控制思想的调制策略：常规SPWM调制策略和SPWM混合调制策略，并分别对它们进行了原理分析、逻辑实现电路设计、电路工作模式分析。最后进行仿真对比研究，验证了与常规SPWM调制策略相比，本文所提出的SPWM混合调制策略具有可以减小开关电压应力、实现一步自适应换流的优点。由于本电路拓扑结构复杂，包含的功率器件较多，因此如何减少开关损耗、解决电压尖峰问题成为了一个研究热点。对一种基于移相控制的高频交流脉冲密度调制策略进行了理论分析和详细的逻辑实现电路设计。前级高频逆变器采用一种可以输出周期性零电压凹槽的移相控制方案，后级矩阵变换器采用一种将传统三相逆变器SPWM控制思想和脉冲密度调制思想（PDM）相结合的控制策略，严格限制后级矩阵变换器的开关在零电压阶段动作，解决电压尖峰问题。根据高频脉冲电压前后沿对常规SPWM波形进行软化处理，并对软化SPWM波形输出电压进行了谐波分析。文中，介绍了软化SPWM波的合成规则和合成电路，以及PDM调制的控制原则和实现电路。最后，利用Saber仿真软件进行仿真研究，验证该控制策略的有效性。在理论分析的基础上，对三相高频链矩阵式逆变器进行实验研究，搭建了一台实验样机。前级电路采用常规逆变控制，输出占空比为0.5的高频方波；后级矩阵变换器采用SPWM混合调制策略进行控制。采用TI公司的TMS320LF2812DSP作为控制核心，实现常规SPWM波形的生成。实验结果验证了解结耦控制思想理论分析的正确性和SPWM混合调制策略的可行性。