目前电力电子装置广泛应用于各种电能变换场合,随之而来的谐波污染也给电网带来了很大的危害。因此,研究具有高功率因数和电流谐波含量小的PWM整流器具有重要的意义。三相三电平VIENNA整流器是一种三电平中点箝位型的整流器,具有开关器件少、开关承受的电压应力小、功率因数高、控制结构简单等特点,目前得到了国内外专家的广泛关注,具有较高的研究价值。本文主要是对三相三电平VIENNA整流器进行研究与设计。本文首先介绍了三相三电平整流器的历史进程及研究现状,对VIENNA整流器单相和三相电路拓扑的工作原理进行了理论推导,描述了三相VIENNA整流器在不同开关状态下的工作特性,并进一步研究了VIENNA整流器在abc、αβ及dq坐标系下的数学模型。基于建立的VIENNA整流器数学模型,对其控制系统进行了设计研究。分析了电压外环的PI控制,针对其存在的动态响应慢、超调量大等缺点,将滑模变结构控制引入电压外环控制,来提高其抗干扰能力。设计了电流内环PI前馈解耦控制,并计算了PI参数。介绍了模型预测电流控制,具有算法简单、动态响应快的特点,将其应用到整流器的电流环控制。分析了适用于VIENNA整流器的空间矢量调制算法(SVPWM),并提出了一种基于两电平的VIENNA空间矢量调制算法,该算法避免了大量的三角函数运算,减少了调制算法的计算量。对于二极管箝位型三电平拓扑电路而言,电容中点电位不平衡会给电路带来一系列的问题,本文首先分析了中点电位不平衡的机理,然后提出了一种适用于空间矢量调制的中点电位平衡控制策略。最后,搭建了Matlab仿真模型,对前文提出的控制策略进行了仿真验证。根据实验要求,对三相VIENNA整流器的硬件电路和软件系统进行了设计,并搭建了实验样机,验证了控制策略的有效性和可行性。