随着可再生能源、电动汽车以及储能等行业的发展,三相PWM整流器作为它们和电网进行能量传输的桥梁,具有能量可双向流动、功率因数可控、良好的直流电压调节能力等优点。三电平整流器相比于两电平整流器具有输出谐波低,电压应力小等优点,更加适合高压大容量场合的应用。本文结合第三代半导体材料碳化硅(Si C)MOSFET,搭建了三电平整流器的硬件平台,相比于传统的硅(Si)IGBT,具有可以实现更高开关频率,开关损耗更小等优点。此外,三电平整流器的性能还取决于选择的控制策略,模型预测控制是一种具有广泛应用前景的高性能控制算法,因其具有动态响应快、易于实现多变量控制等优点而受到学者们的广泛关注。但是传统的有限集模型预测控制存在开关频率不固定的缺点,这给整流器的EMI滤波器设计带来了很大的困难。本文针对这个问题,提出了一种三电平整流器的恒定开关频率模型预测控制策略。并通过仿真和实验验证了该控制策略的可行性和有效性。通过对模型预测控制稳态性能以及寻优策略的研究,提出一种改进寻优方式的恒定开关频率模型预测控制技术,将预测最优开关序列控制用于三电平整流器中,实现恒定开关频率。并针对最优开关序列控制中遍历式寻优策略计算量较大的缺点进行优化,利用中心矢量作为模型预测控制的有限控制集,利用最优开关序列的等效理想电压矢量作为给定值,然后通过三个代价函数选择开关序列输出,通过仿真分析验证了该控制策略的可行性。最后,搭建了T型三电平整流器的硬件系统。其中,硬件系统的设计主要包括控制电路、主电路、采样电路以及驱动电路。实验结果表明,本文所提控制策略与传统模型预测控制相比能够有效减少计算量,而且能够在实现定频控制的基础上,具有良好的静态和动态性能。