本文以单周期控制单相VIENNA整流器为研究对象,对应用于中频供电系统的单相PWM整流器进行了深入研究。论文首先分析了单周期控制单相VIENNA整流器实现高功率因数整流的原理,指出在简单模拟控制电路下,通过采样输出总电压也能使输出分立电容电压均衡。建立了系统模型,得出系统含有等效电流环的结论,并因此使电压环分析得到简化。另外,由于系统电压环带宽较窄,负载突变时调节速度很慢,设计了负载电流前馈控制方案,减轻了电压调节器的负担,极大地改善了系统的动态特性。对传统单周期控制下的输入电流进行了分析,得出在传统的单边调制下输入电流必然含有低频奇次谐波的结论,并据此提出了双边调制策略。在新的调制策略下,输入电流不再含有低频谐波,波形质量得到了改善。研究了变换器并联时交错并联和互补并联两种控制方案对输入电流的影响,指出了它们在减小电流纹波和抑制低频谐波方面的各自优势。针对单周期控制PWM整流器在较高输入频率下的特殊性,分析了采用LCL输入滤波器的必要性,并给出了采样变换器侧电感电流时系统稳定的物理意义和理论依据。为了验证本文理论分析的正确性,对各部分进行了仿真或实验验证,并最终通过完整的样机设计综合验证了以上的理论成果。实验结果表明,采用单周期控制的VIENNA整流器能实现高功率因数、高输入电流质量和优良动态的特性,能够满足中频输入条件下的整流器设计要求。