电力电子器件耐压值是影响变换器处理更高电压和功率等级的重要因素,而多电平技术是解决这一问题的有效途径。为此,本文提出了三相Buck型三电平AC/AC变换器的拓扑结构,并详细研究了其工作原理和控制策略。该变换器各开关管的电压应力为三相Buck型两电平AC/AC变换器开关管电压应力的一半。每一工作阶段,三相Buck型AC/AC变换器都可以等效为两个单相Buck型AC/AC变换器。在单相Buck型三电平AC/AC变换器和三相Buck型两电平AC/AC变换器结构基础上,提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的拓扑结构,通过飞跨电容箝位作用,可在变换器滤波电感前端得到三种电平。分析了飞跨电容充电和放电回路,证明三相Buck型三电平AC/AC变换器能够同时调节输出电压和飞跨电容电压的可行性。之后详细研究了变换器的工作原理,并提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的控制策略,通过飞跨电容电压误差信号对开关管的占空比进行修正,实现变换器输出电压和飞跨电容电压双闭环调节。利用Saber仿真软件对三相Buck型三电平AC/AC变换器进行了原理仿真,对仿真结果中存在的飞跨电容电压波形畸变和输出滤波电感前端电压波形的问题进行了研究,同时指出并解释了该变换器的局限性,即难以在全占空比范围内同时调节输出电压和飞跨电容电压。研制了一台三相Buck型三电平AC/AC变换器原理样机,并进行了相关实验研究,给出实验波形。实验结果表明三相Buck型三电平AC/AC变换器的拓扑结构和控制策略的正确性和可行性。