AC/AC变换器基于电力电子技术，能够进行交流电压变换。AC/AC变换可通过多种结构实现，目前主要有带直流环节的间接型、采用高频交流环节的直接型以及矩阵变换型等。对于仅需要调节电压幅值的情况，一般采用基于简单电路拓扑的直接型AC/AC变换器。此类电路主要有Buck、Boost电路，Cuk变换器等。此类电路的缺点主要有单一的升压或降压特性、输出电压与输入反向、纹波电流大、结构复杂等。Z源AC/AC变换器是为克服传统变流器的局限性而提出的。此类变流器是一种基于X型LC网络的直接型交流变换装置，结构简单，控制方便，可模块化并应用于需要电压调节的各个方面。其电压调节范围广，可实现升降压以及电压的同相或反向输出。LC网络同时降低了冲击电流及谐波，提高了可靠性。本文主要针对Z源变流器在电压稳定输出及谐波电压抑制等方面遇到的问题进行研究和探讨。Z源网络的加入对系统的动态性能有一定的影响。为了研究Z源变流器的动态性能，建立了Z源网络电路的小信号模型，根据各部分的传递函数分析了Z源网络电容电感参数对系统稳定性的影响。设计了Z源网络电容电压闭环控制系统以保证稳定的输出电压，得到理想效果。由于动态系统及输出电压稳定闭环控制模型均建立于Z源网络的基础之上，其研究结果适用于基于Z源网络的所有变流器结构。现有Z源AC/AC变换器电压输出特性的研究普遍沿用高频直流变换器的分析方法，认为其输出电压相位及幅值仅与开关元件占空比有关。虽然此类分析方法形式简单，但具有近似性，忽略了电路参数的影响。本文在传统分析方法的基础上，提出了计及Z源网络参数的变换器状态空间平均模型。该模型综合考虑了变换器各电路参数，为分析输出特性提供了更为精确的数学模型。通过时域仿真分析了Z源X型网络参数对变换器电压幅值及相位输出、电路稳定性等方面的影响，提出了造成电压输出误差的几点因素及解决办法，通过PI闭环控制系统的设计对传统输出电压计算方法进行了修正。现有变流器调制技术的相关研究普遍假设变换器输入电压为理想正弦波，忽略了系统侧突发谐波畸变的可能。此外，许多情况下电网电压中谐波电压分量的存在也已不容忽视。基于现有Z源AC/AC变换器电路，提出了一种谐波抑制PWM技术，可有效抑制输入电压中的低次谐波电压。该谐波抑制调制函数采用非恒定占空比控制，通过输入电压基波量与整体量的实时比较产生的误差信号，生成占空比随时间变化的调制函数。该实现方法仅需通过简单的低通滤波提取输入电压的基波量，因此系统的复杂性及设备成本大大降低。调制函数的生成无需额外的输出反馈控制，通过简单的开环控制即可实现，保证了算法的稳定性及良好的动态响应性能。配合输出电压稳定闭环控制，确保了高电能质量及稳定性的电压输出。