进入21世纪以来,电能作为一种清洁能源,正在越来越多的被使用着,而在我们日常的生活与生产中,电动机、电力电子变换器、变压器得到迅猛的发展,被越来越多的应用到各种电器设备当中,但是这样使得大量的谐波和无功功率进入输电网络内,保护电网的使用安全已经是我们不得不考虑的一个重大问题。为了有效的解决谐波和无功功率对电网所带来的伤害,PWM整流技术渐渐走进了人们的视野。PWM整流装置其特点是拥有较高的功率因数、可以实现能链双向流动,还可使输入交流电流正弦化。因这种整流装置有着上述的优点,使它逐渐代替了上一代的整流装置,成为新一代整流装置的领头羊,PWM整流装置的出现很大的程度上完美的解决了此问题。本文先介绍研究设计PWM整流装置的意义,并介绍了其发展的历程、未来的发展方向和在实际生活中所应用的领域。然后给出单相电压型PWM整流装置的分类,再说明其工作原理,并决定选用单极性的调制方式,在数学上介绍这种调制方式的优点。接下来详细介绍当下单相PW M整流装置常用的控制方法类型,对瞬时直接电流控制进行了深入分析,利用整定法对双环控制方式的PI控制器在数学模型上给予说明。在理论的引导下,对单相PWM整流装置进行了硬件和软件设计,其中硬件设计主要有主电路LC参数、采样电路、系统保护电路和IGBT驱动电路的设计。软件设计的控制电路选用TMS320F28335模块,并给出AD模块,PWM信号发生装置和PI控制的DSP程序。根据上述设计使用MATLAB软件的Simulink单元进行了仿真分析。最后,通过实验样机实验,实现输出稳定的直流电压,并且使输入功率因数基本趋近于1。