高频链矩阵整流器在矩阵变换器拓扑的基础上加入了高频变压器和后级桥式整流电路,可以实现网侧单位功率因数,交流电流正弦化和恒定的直流电压输出。其具有电气隔离、灵活变压等特点,并且有利于实现系统的高频化、轻量化。由于其突出的特点,近年来在航天、海上风电等领域受到广泛关注。本文首先介绍了一种用于分析矩阵变换器的思想——“解结耦”思想,以及电压型空间矢量调制策略的理论及实现算法。之后将二者相结合形成了适用于矩阵整流器的电压型解结耦矢量调制方法,该方法兼具“解结耦”思想和矢量调制的特点,使得对矩阵变换器双向开关的分析和控制变得简单灵活。其次,针对电压型三相非隔离矩阵整流器的拓扑特点,提出了基于电压切换指令信号的矩阵变换器解结耦矢量调制策略,并对调制方法进行了理论阐述和工作模态分析。该策略可以使电压型三相非隔离矩阵整流器具备输出正、负两种极性的直流电压的能力。再次,针对电压型三相高频链矩阵整流器的拓扑特点,提出了适用于电压型三相高频链矩阵整流器的解结耦矢量调制策略,并且对调制方法进行了理论阐述和工作模态分析。该策略可以实现电压型三相高频链矩阵整流器网侧高功率因数,交流电流正弦化以及恒定的直流电压输出。并基于此调制方法可以实现三相-单相矩阵变换器的高频交流输出。然后,基于解结耦分析思想,对三相高频链矩阵整流器进行了数学建模。并且针对时常处于不平衡状态的三相电网电压,为了保证在实验中能够获得准确的电网电压相位信息,本文首次将新型2倍频锁相技术应用到矩阵整流器的实验中。根据仿真和实验对比,证明了所采用的新型锁相方法的可靠性。最后,分别对硬件电路和软件系统进行了设计,并搭建了电压型三相高频链矩阵整流器的实验平台。基于该平台完成了电压型三相非隔离矩阵整流器,电压型三相高频链矩阵整流器以及三相-单相矩阵变换器的实验验证。实验结果证明了所提策略的可行性和有效性。