矩阵变换器是一种具有先进拓扑结构的“全硅”功率变换器。近年来,矩阵变换器以其优良的输入输出性能成为电力电子技术研究的热点之一,并有着广泛的应用前景。本论文对矩阵变换器在电路拓扑、开关管、调制策略和换流策略等方面的特点和难点等方面进行详细阐述和比较,指出矩阵变换器换流失败的原因和各种换流策略的优缺点,利用MATLAB/Simulink对换流策略进行仿真,并设计了单相斩波电路采用半软开关4步换流策略进行实验,对本论文所论述的换流策略进行验证,实验结果证明了本文所述的换流策略的正确性和可行性。在对矩阵变换器的基本理论的充分认识的基础上,本论文对传统矩阵变换器的拓扑进行变换,得到三相到单相的新型AC/DC变换电路拓扑,该电路拓扑继承了矩阵变换器的优点,无中间直流环节,输入功率因数好,重量轻。本论文对新的电路拓扑的电路特点、工作原理、电路的软硬件设计、调试以及实验测试进行详细的描述。利用MATLAB的M函数进行编程对本论文采用的调制策略进行仿真,并设计了相应的软硬件进行实现。得到较为优良的测试波形,证明本论文采用的换流策略、调制策略在原理方面的正确性。最后,本论文对所做的工作进行了总结。作为对一种新型电路拓扑的尝试和探索,所做的工作还有许多值得改进的地方,本论文详细地做了论述并提出可用的改进办法,为本电路拓扑的进一步研究提供值得借鉴的依据。