直流微电网可有效解决分布式电源并入电网的诸多问题,不仅能够提高供电电能质量及供电可靠性,还可满足用户的多样化的用电需求。作为直流微电网能量管理技术的核心组件,双向AC/DC功率变换器在完成电能双向流动时还可大大减少对电网的谐波污染,是目前电力电子领域的一个研究热点。在对各类双向AC/DC功率变换器的电路结构及特点进行比对的基础上,选择单相双向AC/DC功率变换器作为研究对象。对SPWM的三种不同调制方式进行了对比分析,选取单极性倍频调制SPWM作为控制技术,对单极性倍频调制模式下的电路工作模态进行了详细研究分析。在对双向AC/DC功率变换器数学模型和控制策略研究基础上,重点对电压电流双闭环控制和单周期控制两种不同控制策略进行了详细研究分析。对给定系统指标下的两种不同控制策略在MATLAB平台进行了仿真分析,仿真结果表明两种控制策略的可行性,通过对比理论研究和仿真结果得出非线性单周期控制策略较线性电压电流双闭环控制具有更优的控制性能。在理论和仿真研究基础上以TMS320F28335型号DSP作为主控制器,研制了单周期控制的700W双向AC/DC功率变换器样机,并给出了实验样机的硬件电路设计和控制软件实现方案。最后,通过对实验样机的测试得到了单周期控制的实验波形和测试数据,实验结果验证了单周期控制下的双向AC/DC功率变换器具有很好的动静态性能和技术指标,表明了本文理论研究和设计的合理性及可行性。