各国采用的交流电源制式不同,主要可分为110V/60Hz和220V/50Hz两种。国际交流过程中出现民用电器与供电制式不匹配时,人们大多还是使用工频变压器进行电源转换,这种电源变压器不能转换频率,而且存在功率因数低、笨重不易携带、手动开关按错损毁电器等诸多问题;而应用现代电力电子技术的单向电源逆变器只能降压转换,功能有限。针对工频变压器和单向逆变器存在的技术缺陷,本文提出了一种自动检测输入电压范围、双向切换电压与频率的电源转换技术方案,转换系统采用输入侧加入APFC环节的交直交变换结构,能够根据输入电压等级,调节保护阈值,实现短路、过压、欠压和过热保护。为使转换系统具有良好的稳态、动态性能,建立前后两级电路的数学模型,设计闭环控制系统的补偿器。根据转换器的工作原理和参数指标,进行硬件电路的优化设计。在两级系统级联稳定的前提下,为延长中间直流电容的使用寿命、降低发热与能耗、提高功率密度和转换效率,协调、同步控制前后两级的开关,在不增大电容容量的情况下使更多能量不经电容的储存、释放直接从前级传递到后级,有效减小直流电容的电流纹波。对同步控制策略进行理论分析与仿真验证,设计基于TMS320F28027的集中数字控制器,给出了简化的程序流程图。本文还搭建了一台便携式试验样机,进行全面的实验测试和对比分析,结果表明本文设计的两级结构交流电源转换系统满足指标要求,设计方案是可行的。