三相高频链矩阵整流器作为通用变换器可实现高频化和电气隔离,具有变换级数少,控制简单,结构紧凑效率高等优点。三相电压型高频链矩阵整流器在运行过程中存在三相电网电压不平衡的工况,此时,由于产生非特征谐波、电流不平衡、损耗增大等情况会使三相电压型整流器的运行性能下降。因此有必要对电网不平衡条件下三相高频链矩阵整流器的拓扑及控制进行研究。本文首先为提高三相高频链矩阵整流器在不理想电网下的适用性,提出了一种三相四桥臂高频链矩阵整流器拓扑,其在电压型三相三桥臂高频链矩阵整流器的基础上引入第四桥臂,旨在给输入不平衡的电流提供零序电流通路,进而提高其适用于不平衡电网的能力。其次,为提高直流电压利用率,减小输入电流谐波,针对三相四桥臂高频链矩阵整流器拓扑,提出一种面向双向开关的数字实现式解结耦鞍型波脉宽调制(Saddle Pulse Width Modulation,SAPWM)方法,该方法算法简便,灵活性强。此外,对系统的电磁干扰进行了分析,验证了数字实现式解结耦SAPWM调制策略不会对因工频干扰和载频干扰造成的电磁干扰有较大影响。再次,为论证三相四桥臂高频链矩阵整流器可分解为三个独立的单相高频链矩阵整流器,提出了一种通过观测交流侧滤波电感两端电压波形来进行分析的新思路,该思路简单明了,直观的印证了三相四桥臂高频链矩阵整流器的解耦特性。然后,为使三相四桥臂高频链矩阵整流器得到更为优越的控制性能,对三相四桥臂高频链矩阵整流器的双闭环控制进行了分析,对电压外环、电流内环控制器进行了设计。另外,由于单周期控制可以实现三相PWM整流器的解耦控制,故将解结耦思想及鞍型波脉宽调制引入到单周期控制中,并利用仿真进行了验证。最后,根据上述理论分析,对硬件电路及软件系统进行了设计,搭建了三相四桥臂高频链矩阵整流器的实验平台,并基于DSP和CPLD芯片进行了试验的调试。分别在电网电压平衡及一相跌落的条件下进行实验验证。实验结果证明了所提拓扑及理论分析的可行性和有效性。