随着电力电子设备的不断发展,对电能质量的要求越来越高,如何提高电力电子设备的功率因数进而减少谐波污染成为亟需解决的问题。本文针对两种新兴的VIENNA整流器拓扑结构进行研究,其中Ⅰ型结构具有三电平特性、开关器件少、功率器件电压应力低、无上下桥臂直通问题、无死区时间等优点,Ⅱ型结构具有单级结构、无源器件少、体积小、成本低等优点。首先,本文分别介绍了Ⅰ型和Ⅱ型VIENNA整流器的工作原理,建立了三相静止坐标系下的数学模型；通过斜坡比较控制方法和空间矢量控制方法对VIENNAⅡ型整流器进行了仿真分析。其次,本文介绍了单周期控制的基本原理以及基于单周期控制的VIENNA I型整流器的工作过程；对单周期控制的不同调制方法进行分析；通过理论分析验证了单周期控制能够实现电容中点电压的自动均衡,并证明了合理选择电感值可以使属于峰值电流控制的单周期控制不出现次谐波振荡；基于MATLAB/Simulink仿真平台对单周期控制的三相VIENNA I型整流器进行了分析。本文对VIENNA I型整流器进行了模块化设计；对主电路的主要器件进行了参数选型和设计；对驱动电路和主电路的硬件原理图进行了分析；对单周期控制芯片IR1155S进行了介绍,提出了其存在的问题,设计了适用于VIENNA I型整流器的单周期控制电路,并通过Pspice仿真对单周期控制电路和电流调理电路进行了分析；对电压外环电路进行了参数设计和硬件电路分析。最后分别搭建了单相VIENNA I型整流器和三相四线VIENNA I型整流器的样机实验平台,进行了样机实验调试,并通过功率分析仪对波形进行了分析。实验结果表明,本文设计的控制电路及参数选择具有可行性和有效性。