随着科学技术的不断发展,在电力系统中,我们也能越来越广泛地看到电力电子装置的存在。但大多数整流器都达不到相关电流谐波含量国际标准。非线性的可控器件和不可控二极管组成的整流电路会导致很高的输入电流谐波,同时产生大量的无功功率,使电网电压产生畸变并污染电网。对高功率因数,低电流谐波的脉宽调制整流器的研究已势在必行,和传统的三相两电平整流器相比,VIENNA整流器不仅有广泛的应用,而且还能够达到较高的功率因数和实现较小的输入电流谐波含量,所以本文对VIENNA整流器的设计与实现展开了研究。本论文首先详细分析了VIENNA整流器拓扑的工作原理和它的开关状态,研究了它的数学模型和SVPWM控制方法,分析了电压外环和电流内环的控制原理,对电流环PI控制器和电压环PI控制器进行了参数设计。完成理论分析后,计算了输入功率电感和输出电容的取值,在Matlab中搭建了系统仿真,使输入三相电流跟踪上了三相输入电压,和理论分析相符,验证了系统的控制算法的可行性和参数设计的正确性。然后根据VIENNA整流器功能的要求,设计了硬件系统结构图,并对各个功能模块进行了详细的分析设计,包括主拓扑电路、驱动电路、控制电路、保护电路等,本设计中有两大亮点,一是提出了一种既节约成本又节省体积的三相输入电压和直流输出电压的非隔离采样方案,二是提出了一种新颖的输出电压硬件自平衡方案,解决了在工程实际中的系统电源高压取电所面临的器件选型、变压器设计,生产成本等方面的诸多问题,最终将非隔离采样方案和输出电压硬件自平衡方案成功应用到实验样机。最后本研究利用VIENNA整流器拓扑配合DSP数字控制搭建了VIENNA整流器样机实验平台,对理论研究加以验证,对实际系统功能设计进实验调试。实验的结果验证了系统的硬件设计有效,能使VIENNA整流器系统实现功率因数大于98%,输入电流谐波含量低于5%的目标。