新型无工频变压器级联式功率变换器省去了传统拓扑中庞大、笨重的工频变压器，可以大幅减少系统的体积、重量与成本，有效减小网侧电流谐波，实现网侧输入单位功率因数和系统能量的双向流动，因而近年来受到了越来越多的重视。本文重点研究该拓扑的级联型整流器部分，主要从级联型整流器的单位功率因数运行、各桥直流侧电压平衡控制、负载平衡度限制范围等方面展开研究。　　首先，本文通过建立级联型整流器的数学模型，将现有的PWM整流器控制策略移植到级联型整流器的控制中，从整体上控制整流电路，采用单相旋转坐标变换分离系统有功电流和无功电流，用前馈解耦的方式独立控制有功电流和无功电流，实现系统的单位功率因数运行。针对单相两级级联整流器的直流侧电压平衡控制问题采用一种基于二维调制的平衡控制方式，根据检测到的各桥直流侧电压及交流侧需合成的电压选择合适的调制轨迹动态调整各桥的开关状态，调节各桥在每个开关周期内从网侧吸收的有功功率，从而控制各桥直流侧电压趋于平衡。　　其次，受后级电路的影响，级联型整流器运行时各桥的输出功率可能会产生差异，这种差异可等效为各桥直流侧连接不平衡负载。但其不平衡程度不能无限制的增大，超出临界值时两桥直流侧电压将不再保持平衡，这会导致整流器在交流侧合成的电压谐波含量增加，输入电流的谐波含量也会因此而相应增加。针对该问题本文详细分析了两桥调制波形，根据调制波形推导出能够使两桥直流侧电压保持平衡的负载平衡度限制范围。　　最后，搭建了基于MATLAB/Simulink的仿真模型和基于RT-lab的半实物实时仿真实验平台，通过仿真和实验验证了本文所作分析与结论的正确性，为无工频变压器级联式功率变换器的设计提供了理论依据。