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高频链矩阵式电力电子变压器是由高频变压器和矩阵变换器所构成的,该系统可以实现网侧单位功率因数,使得输入输出电压电流有着较理想的正弦度,具有高频电气隔离、体积小、重量轻、空载损耗小、不需要绝缘油、频率及电压可控等优点。该拓扑在电力电子装置领域也具有重要的研究意义,可以广泛应用在风力发电,智能电网,电动汽车与车载电源。本文提出了一种新型的拓扑结构,并针对此拓扑结构的电力电子变压器换流问题提出了合适的调制策略。本文以高频链矩阵式电力电子变压器为研究方向,提出了一种单相电流型AC/AC高频链矩阵式电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)拓扑,使用电流型电路拓扑实现输入输出的电压变换,前级采用LC滤波器及矩阵变换器结构,后级采用矩阵变换器及CL滤波器结构,中间采用高频变压器进行磁耦合及功率传递,以实现AC-HFAC-LFAC(HF:High Frequency;LF:Low Frequency)的功率变换。基于所提拓扑,提出一种前级单极倍频SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)与后级混合脉宽调制HPWM(Hybrid Pulse Width Modulation)相结合的电流型解结耦调制策略,使得前后级矩阵变换器双向开关协同工作,可以避免因高频变压器漏感存在而使开关管换流时产生的电压尖峰,给出了调制原理图以及驱动逻辑图,对前级双向开关管进行整体式驱动,对后级双向开关管进行分立式驱动,并对其工作模态进行详细的分析。为了拓宽电力电子变压器的变换特性,基于MATLAB/Simulink仿真软件搭建仿真平台,在对调制原理和主电路工作状态进行分析的基础上,对调制策略进行了带不同负载能力、变压、变频以及级联模式下的仿真验证。仿真验证了所提拓扑和调制策略的有效性及可行性。本文对单相电流型AC/AC高频链矩阵式电力电子变压器进行简单的闭环控制,给出了输入LC滤波器以及输出CL滤波器的设计方法;进行了基于二阶广义积分器虚拟两相的单相锁相环的分析;又建立了采用PI调节器控制电压外环电流内环双闭环控制系统,详细分析了PI调节器的参数设计方法,并进行仿真验证其闭环控制系统的可行性。根据理论分析对硬件电路进行设计,采用DSP以及CPLD相结合的数字控制电路,搭建了单相电流型AC/AC高频链矩阵式电力电子变压器的实验平台,进行了带不同负载的实验验证,通过实验结果证明了所提拓扑以及调制策略具有良好的带载能力。