变压器隔离的电力电子变换器不仅更安全，而且有更好的电磁兼容特性和稳定性。高频变压器隔离的变换器更具有体积小、重量轻、音频噪音小、方便辅助电源集成和成本低等优点。在中小功率开关稳压电源中，高频隔离已经取代了工频变压器隔离得到非常广泛的应用。目前应用较多的中小功率高频链(HFL)直流-交流(DC(-)AC)变换器一般由三级功率变换电路级联而成，仅允许功率单向流动，其三级功率变换大大降低了整体变换效率;其中间直流环节通常需要大容量高电压等级的直流电容，不仅体积庞大，且故障率高;一般需要两个控制器来实现DC/高频交流(HFAC)/DC和DC/AC两个电路的控制，增加了控制实现的成本和复杂性。上述特点限制了HFL变换器的进一步推广应用。　　本文中研究的对象是较大功率的一类单相HFL双向功率流DC(-)AC变换器。该类单相周波变换器类型HFL变换器由DC/HFAC、HFAC/DC两级功率变换电路构成，其转换级数少，效率较高;可以实现双功率方向流动;且中间环节中无需大型的滤波直流电容，可靠性较高。以上诸多优点使得该类型HFL变换器的应用领域得到极大拓展。本文从HFL变换器电路拓扑、调制策略、软开关技术、建模方法以及精确的波形控制等各方面对该类单相周波变换器类型的HFL变换器展开了深入研究，制作了1KW的原理样机，建立了基于DSP的HFL变换器数字化控制系统的软硬件平台，并在搭建的试验平台上完成该类HFL变换器综合性能的实验测试。　　论文主要研究成果包括以下几个方面:　　1.提出了该类单相HFL变换器结合钳位电路分别用作逆变器以及整流器运行的软开关PWM调制方法。所提出的软开关调制方法，不仅消除了该变换器换流过程中所固有的强烈电压振荡和过冲现象，而且实现了周波变换器电路和钳位电路的零电压(ZVS)或零电流(ZCS)软开关工作，并推导出了DC(-)HFAC全桥电路的软开关工作条件。　　2.提出了该类单相HFL变换器分别用作逆变器以及整流器运行的数学模型并给出了其精确波形控制方案。通过对调制过程进行分析，指出该类HFL变换器可等效为常规的两电平脉宽调制(PWM)全桥变换器，大大简化了该类电路的建模以及控制方案的设计开发;基于建立的数学模型，提出了状态反馈控制加上基于内模原理的控制器（重复控制、谐振控制）的高性能复合控制方案。　　3.开发建立了1kW的基于DSP的该类HFL逆变以及整流变换器实验装置。实验表明，基于所提出的调制方法，该类HFL变换器消除了开关过程中的电压过冲和振荡现象，实现了全电路软开关运行;基于所提出的数学模型以及复合控制，该类变换器不仅实现了对输出电压和电流的简单、快速、精确以及鲁棒的控制，而且具有功率密度大、效率高的特点，从而兼备了PWM变换器以及高频软开关电路的主要优点。　　该类单相周波变换器类型的HFL变换器可以广泛用于新能源发电、UPS、动态电压调整器、航空电源、电动汽车充电、通信用电源等许多工业应用领域中，具有良好的应用前景和研究价值。