近年来,随着电动汽车产业的飞速发展,大功率非车载式充电机性能的好坏成为了制约电动汽车发展的关键。电动汽车充电过程中需要用到整流装置,一般的整流设备在工作时会产生大量的谐波对电网造成污染,基于此研究背景,本文通过对开关器件MOSFET和IGBT的优缺点进行比较,设计出一种基于MOSFET的二极管篏位型三电平PWM整流器作为充电机的前端,在满足电压等级的要求的前提下,MOSFET的高开关频率可以使PWM整流器获得更好的性能。然后通过对PWM整流器的控制方法和脉冲调制策略对比分析,确定了基于空间矢量调制技术和电压外环电流内环的双闭环控制方法的三电平PWM整流器,使非车载式充电机在运行时具有高功率因数、低谐波含量、高效率和低噪声等性能。首先,本文以二极管篏位型PWM整流器作为研究对象,分析了其主电路拓扑的工作原理,通过定义开关函数建立起三相静止坐标系的数学模型,进而推导出旋转坐标系下的数学模型。对基于前馈解耦的双闭环控制方法进行了设计,电压环来整定直流侧电压跟踪指令电压,电流环用来实现单位功率因数正弦波电流控制,通过推导其传递函数对电流环和电压环控制系统进行了参数设计。然后,详细分析了基于Vα和Vβ的空间矢量调制算法,着重研究了空间矢量平面下,区域的划分,参考矢量所在区域的判断,三个固定矢量的作用顺序,矢量的作用时间等。对实际实验过程中会遇到的窄脉冲问题和死区设置问题进行分析研究。针对三电平整流器固有的中点电位不平衡的问题,采用了变平衡因子的控制算法。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,实验结果表明,网侧电流可以很好的跟随电压相位,且正弦度良好,直流电压稳定的跟踪指令电压,中点电位得到很好的控制。最后,对三电平PWM整流器的软硬件系统进行设计,硬件系统包括交流电感直流电容的参数选取,开关管、二极管和吸收电容的选型；采样电路、调理电路、驱动电路和保护电路的设计；软件系统包括控制程序的编写和调试。搭建实验样机并进行了实验。通过实验结果分析,验证系统的可行性和有效性。