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电力电子装置的大量引入给电网带来了严重的谐波污染,因此功率密度高、输入输出谐波性能良好的整流装置及其控制方法是当前的研究热点。VIENNA整流器是由二极管整流电路演变而来的一种三电平Boost型AC/DC变换器,相较于传统PWM整流器具有功率密度高、开关管电压应力小、可靠性高、无需设置死区时间、控制电路相对简单等优点。本文以电动汽车充电机前级三相三线制VIENNA整流器为研究对象,对其拓扑结构、控制策略以及调制方法等方面展开研究。首先,本文在三种坐标系下建立了基于状态空间平均法的数学模型,利用三值逻辑开关函数对VIENNA整流器的开关特性进行简化分析。第一章分析了VIENNA整流器的运行机理、运行特性,并结合数学模型推导出不同坐标系下的等效电路,为进一步研究VIENNA整流器奠定了基础。其次,本文对VIENNA整流器的PWM调制方法进行了研究,利用傅立叶变换对VIENNA整流器两种常用的载波调制方法进行了数学分析与比较,得出在波形质量上采用同相载波调制要优于反相载波调制的结论。本文将矢量进行分类并结合VIENNA整流器的矢量分布特点分析了各类矢量对中点电位的影响。本文采用基于两电平空间矢量理论的简化SVPWM调制方法,避免了传统空间矢量调制方法需要大量三角函数运算的缺点。针对中点电位偏移问题,当采用载波调制方法时,通过向电容中点注入零序电流来平衡中点电位;当采用空间矢量调制方法时,通过调节一对冗余小矢量在一个开关周期内的时间分配实现电容中点电位的平衡控制。再次,本文在两相旋转坐标系下设计了电压、电流双闭环控制器,针对采用PI控制器时电流内环模型存在耦合项以及抗干扰性能差的问题,在两相静止坐标系下,采用无耦合且对交流信号跟踪性能良好的准比例谐振控制器调节电流内环。最后,本文利用Simulink平台搭建了系统模型并进行了仿真验证,并利用15k W充电机模块进行了实验验证。仿真和实验结果表明,整流器输出电压能够稳定跟随给定,且负载发生变化时能够快速重新回到给定电压,同时输入电流与电网电压在相位上保持一致,具有良好的稳态、动态性能,证明了本文采用的调制方法与控制策略的可行性与正确性。