随着电力电子技术不断发展,整流装置已经逐步成为电力电子装置中最为重要的一种,然而目前传统的整流器会产生大量的谐波,存在电力污染,还容易造成电网电压畸变,已经不再适用于安全、无污染的电能变换。而改进后的双向PWM整流器,无法使得工作在四象限运行,只可以达到两象限运行,而且大量的储能元件加大成本。所以,研究一种新型的整流器是十分必要的。矩阵整流器(Matrix Rectifier,MR)作为目前先进的整流器装置,能够抑制电力污染,实现单位功率因数,高次谐波能够通过小容量的元器件处理过滤,还能四象限运行,因此,研究矩阵整流器是十分有意义的。本文首先从矩阵变换器(Matrix Converter,MC)的拓扑结构出发,引出矩阵整流器的拓扑结构,分析了其双向开关的构成结构、约束条件和基本工作原理。其次分析选取了矩阵整流器的控制策略,通过计算推导得出开关函数调制算法对于矩阵整流器在数学理论上的可行性,详细分析比较了电流空间矢量调制算法比开关函数调制算法的优越性。再次,通过介绍比较三种换流方式,选取了四步换流法作为换流策略。最后利用MATLAB/SIMULINK对矩阵整流器的主回路、脉冲产生电路、脉冲分配等三个大方面建立仿真模型,从输入特性和输出特性仿真、输出电压、电流瞬时极性变化下的仿真、输入谐波仿真三个方面总结分析了矩阵整流器的仿真特性,进一步证明了系统模型建立的正确性以及选取控制策略和换流策略的正确性。还选用TMS320F2812型DSP和XC9572L型CPLD对矩阵整流器进行硬件设计,提供软件设计流程,为下一步实验打下了基础。