随着科技的发展和人类生活水平的提升,电力电子设备在各领域得到了广泛的应用,但与此同时非线性电力器件带来的电网谐波和无功功率污染也日益严重。在新能源电动汽车逐步推广的潮流下,汽车充电装置对电网的影响不容忽视,受到了越来越多人的重视和研究。作为一种三电平功率因数校正拓扑,VIENNA整流器同时具备开关器件少、电路结构简单、无桥臂直通问题等独特的自身优势,适用于充电装置前端PFC电路的设计应用,得到了众多学者的研究关注。本文针对VIENNA整流器存在的电流过零点畸变问题、中点电位平衡和振荡抑制问题以及三相电网不平衡条件下的系统控制问题进行了机理分析与模型构建,提出了相应的控制策略,并主要从以下几个方面进行研究分析:首先,介绍了高功率因数VIENNA整流器的拓扑结构和工作原理,然后基于其开关函数和状态空间平均法等,构建了 VIENNA整流器的数学模型和等效电路,同时也分析了 VIENNA拓扑中点电位不平衡出现的原因,为之后的算法研究奠定理论基础。其次,分析了 VIENNA整流器电流过零点畸变现象的产生机理,然后结合中点电位平衡控制和振荡抑制算法,提出了一种修正注入零序分量的新型载波调制方法,同时也介绍了所采用的基于电流前馈解耦控制的VIENNA整流器双闭环控制策略。新的调制控制策略在确保中点电位平衡的同时也解决了电流过零点畸变问题。再次,针对三相电网不平衡问题,分析了该工况下VIENNA整流器的数学模型,提出了一种改进型单同步坐标系锁相控制方案。改进型锁相环可以快速分离提取电网电压正负序分量,准确跟踪电网相位信息等;同时内环电流环采用准PR控制器,其动态响应能够迅速跟随消除电流参考信号误差,降低了不平衡电网下引入的电流谐波,维持系统稳定运行。最后,搭建了基于TI公司的全新双核DSP28377+CPLD控制的VIENNA整流器实验平台,对系统的软硬件设计进行了详细的介绍,之后通过所搭建的平台实验验证了本文提出的控制策略的有效性和可行性。