二极管箝位式三电平PWM整流器具有网侧电流谐波小、能量可以双向流动以及功率因数可调等优点,其自身的结构特点保证了内部功率开关管所承受的最高电压为直流母线电压稳态值的一半,这些特点使得二极管箝位式三电平PWM整流器在高压输配电、高压大功率电机调速等高压大功率领域有着很好的应用前景。本文首先介绍了三电平PWM整流器的工作原理,建立了它在三相静止坐标系abc下的数学模型、两相静止坐标系αβ下的数学模型和两相旋转坐标系dq下的数学模型,通过其数学模型,设计出电压外环、电流内环的双闭环控制系统。其次,本文又对传统的三电平SVPWM调制方法进行了分析,提出改进的三电平SVPWM调制方法,包括新的扇区划分、大小扇区的判断方法、驱动信号的生成等。通过分析传统加入死区的SVPWM调制方法存在的问题,提出无死区的SVPWM调制方法,该方法消除了死区效应对网侧电流波形的影响,提高了整流器的网侧电流波形质量。然后本文详细分析了中点电位不平衡的因素以及中点电位不平衡的危害,针对不同空间矢量对中点电位的不同影响,提出一种改进的中点电位平衡控制策略。本文利用PLECS软件搭建仿真模型,对所提出的无死区SVPWM调制方法和中点电位平衡策略进行验证,通过对仿真结果进行分析,得出无死区SVPWM调制方式比传统加死区SVPWM调制方式有更好的网侧电流波形,同时也验证了中点电位平衡控制策略的正确性。最后,设计了以TMS320F28335为核心的硬件控制电路,在三电平PWM整流器实验平台上对改进的三电平无死区SVPWM调制方法和中点电位平衡控制策略进行了实验,实验结果验证了二者的正确性,也说明了所设计的控制系统具有良好的动态响应和稳定性。