三电平半桥双向有源变换器（Dual Active Bridge,DAB）具有高压和双极性输出特性,是一种适用于直流微网等应用中对地具有正负两极输出要求的拓扑。本文以双极性直流微网为研究背景,以三电平半桥DAB变换器为研究对象,针对不平衡负载条件下变换器支撑电容电压不均衡的问题,提出了调制均压控制策略与周期组合序列控制策略,实现了负载波动与切换时平衡电容电压的作用。全文具体从以下几个方面展开研究。首先,在平衡负载条件下,通过对变换器工作模式的划分及各个工作模式下功率特性和软开关特性的分析,以漏感电流有效值最小为控制目标,推导得出三重移相（Triple Phase Shift,TPS）控制策略下控制参数间最优关系式。TPS控制策略优化后,变换器实现全功率范围内漏感电流有效值最小并且所有开关管实现软开关。其次,在不平衡负载条件下,不均衡的负载电流引起了漏感电流与变压器副边电流直流偏移,进而导致死区时间对副边端口电压造成不对称影响,最终导致变换器输出侧支撑电容电压不均衡。针对该问题,本文提出了一种调制均压控制策略,该策略在三重移相工作模式下通过对副边端口电压特定边沿控制实现端口电压高电平与低电平作用时间的均衡,达到平衡电容电压的目标。然后,针对不平衡负载条件下变换器漏感电流与变压器副边电流直流偏移与输出侧支撑电容电压不均的问题,本文提出了一种周期组合序列控制策略。该策略在传统开关周期基础上按一定规律插入特殊均压周期,构成周期组合序列对变换器进行控制,实现传统开关周期内无直流偏移与电容电压均衡的控制目标。最后,在上述研究的基础上通过搭建Matlab/Simulink仿真模型对两种均压控制策略的可行性进行了仿真验证。最后,完成了基于FPGA控制器的DAB变换器实验平台搭建与基于Verilog HDL语言的FPGA芯片控制程序设计。通过多组不同不平衡负载条件下的低压小功率实验验证了所提两种均压方法的有效性,并从复杂程度,均压能力,动态响应速度,变换器效率,适用范围等多个角度对两种均压方案进行了对比。