随着电力电子技术的不断发展,各类电力电子装置被广泛应用于工业领域,给人类的生产、生活带来了极大的便利,但是由于其非线性的特点导致大量的谐波和无功功率注入电网,造成了电网“污染”,而其中整流器占的比例最大。因此,研究高功率因数、低电流谐波的PWM整流装置已成为当今电子电子技术研究的重要课题。三电平PWM整流电路拓扑显著的特点就是能实现更低的输入电流谐波含量以及更小的交流侧电压变化率dv/dt,因而非常适合中、大容量的整流应用场合。VIENNA型整流器是一个性能优越的三电平PFC拓扑结构,所需的开关器件数量相对传统的三电平拓扑更少,每个功率器件所承受的最大电压为输出电压的一半,并且不存在输出电压直通的问题,因此不需要设置驱动死区时间。基于上述优点,VIENNA型整流器受到国内外研究者的广泛关注。论文首先对VIENNA整流器工作原理进行了详细地分析,利用状态空间平均法推导了其在三种坐标系下的数学模型,针对滑模变结构的直接功率控制策略的特点,结合瞬时功率理论,构建了VIENNA整流器直接功率控制数学模型;分析了三相VIENNA整流器空间矢量分布,并在此基础上研究了各类基本矢量对中点电位的影响;然后对基于查询开关表的滞环直接功率控制(LUT-DPC)方案进行了研究,根据开关变化最小的原则设计了基于邻近矢量的开关表,采用该方法不需要旋转坐标变换,结构和设计简单,且系统动态响应快,鲁棒性好,实现了较好的效果,但是存在开关频率不固定的问题,给滤波器的设计带了一定困难;针对上述方案存在的不足,本文采用基于滑模变结构的直接功率控制策略替代功率内环滞环控制,并结合空间矢量脉宽调制技术(SVPWM),在保持LUT-DPC的优点外,实现了固定开关频率,并且输入电流谐波含量更低,通过仿真验证了结果。最后,根据设计要求,对硬件系统元件参数进行了估算,设计了控制电路,分析了软件系统的各流程图,搭建了实验装置,并通过实验验证了基于滑模变结构的直接功率控制策略的正确性和有效性。