高功率密度、高效率三相PFC整流器广泛运用于工业控制、数据通讯、网络服务器等民用领域和相控阵雷达、军舰、航空等军用领域。本文针对航空领域400Hz中频电源应用场合,以三相三线制Vienna整流器为研究对象,分析了其拓扑特点与工作原理,重点研究了高频输入时控制环路解耦问题和中点电位波动较大时电流波形质量改善问题,最后设计了一款全砖电源尺寸的Vienna整流器样机。具体研究内容如下:1.研究了三相三线制Vienna整流器的工作原理、建立了在abc自然坐标系和dq旋转坐标系下的数学模型并给出了电压电流双闭环PI控制参数设计方法,给出了在g-h坐标系下实现空间矢量调制的方法,并对其进行了详细分析和仿真验证。2.针对高频输入时低载波比情况下,数字控制延时导致Vienna整流器电流环dq轴耦合加剧的问题,通过复系数传递函数建模对其进行了分析,在传统电流前馈解耦的基础上提出了一种带相位补偿的电流前馈解耦控制方法,通过两者的根轨迹对所提解耦方法和传统解耦方法的系统环路性能进行了对比。高功率密度应用场合,Vienna整流器体积受限,针对其直流端电容容值减小导致中点电位波动变大的问题,从矢量调制角度分析了输入电流波形质量变差的原因,并提出了一种考虑中点电位波动的改进空间矢量调制策略来解决该问题。针对功率等级较大的应用场合,提出了一种采用均流母线的并联均流方案。最后通过仿真和实验对所提的这些方法进行了验证。3.搭建了一款基于LCL滤波结构的1.5k W全砖电源尺寸(116.8*61*12.7mm)样机。硬件设计方面,给出了LCL滤波器的设计思路,并设计了一种带电容预充电的Vienna整流器软启动方法。软件层面,介绍了控制程序的运行架构,并结合控制器特有的硬件资源设计了一种流水线执行方法,能够有效提升程序执行效率,提高运算速度。最后给出了该样机的实验波形和性能测试结果。