随着人类对电能的需求越来越大、对电能的质量要求越来越高,电力电子装置广泛应用带来的电网的谐波问题、电磁干扰(EMI)问题和功率因数下降问题日趋严重。整流器作为电子设备连接电网的重要环节,其性能直接影响着这些装置对电网的污染程度。三相四线制VIENNA整流器因其独特的结构,可实现单位功率因数,并获得较高的转换效率和功率密度。因此,该拓扑广泛适用于中等功率的通信电源、航空设备及UPS等场合。为了进一步提高VIENNA整流器的功率密度,本文选择采用具有更好滤波效果的LCL型滤波器,并设计较小的输入电感使系统工作在电感电流混合导通模式(MCM)模式。根据三相四线制VIENNA整流器的物理解耦特性,获得解耦的单相三电平结构VIENNA整流器,在此基础上推导了VIENNA整流器的数学模型。通过其数学模型发现CCM和DCM模式下的电流环传递函数发生跳变,传统的控制策略已经无法在MCM模式下获得良好的系统性能。本文首先提出了CCM模式下基于前馈控制策略的控制方案,以消除输入电压、输出电压对电感电流的扰动。通过比较CCM和DCM模式下的小信号交流模型,在CCM模式下的前馈控制策略中加入校正系数后获得改进的控制方案。该控制方案可实现两种模式平滑地切换,并且不用复杂的开方运算和判断逻辑,减轻了数字控制器的负担。该校正系数也是MCM模式下电感电流平均值采样的校正系数,只需通过输入电压、输出电压和上一开关周期输出的占空比计算可得。改进型前馈控制策略很大程度上改善了VIENNA整流器MCM模式下的稳定性和系统性能,拓宽了整流器的工作负载范围。本文给出了VIENNA整流器CCM和DCM模式下的数学模型,以及LCL滤波器和改进型前馈控制方案的设计方法。最后,通过Simulink的S-Function模块进行C语言算法编程,模拟实际的数字控制器工作过程,对设计的系统参数和提出的改进型前馈控制策略的有效性和可行性进行验证。