三相PWM整流电路现已广泛应用于航空航天、汽车电子、通信系统等领域,朝着高功率密度、高可靠性、高功率因数等方向发展。与传统拓扑结构相比,三相三电平三开关PWM整流器(VIENNA整流器)因具有功率密度高、无直通危险、器件电压应力小、谐波含量少等特点,成为近年来国内外学者研究的热点。为了提高三相PWM整流器的功率密度,解决在中大功率场合减小变换器体积的需求,本文开展了VIENNA整流器双斜坡比较SPWM控制策略的研究工作。本文首先以第2扇区为例,分析了VIENNA整流器的工作模态,给出等效电路图。在此基础上,引入开关函数,建立拓扑结构在abc自然坐标系下的开关周期平均模型和交流小信号模型,确定系统输入电流、输出电压、直流侧电容电压之差与开关管占空比之间的关系。根据系统参数指标要求,计算功率器件、输入电感和输出电容的参数,设计驱动电路、采样电路和DSP供电电路。分析双斜坡比较正弦脉宽调制(DRC-SPWM)的工作原理,对比分析了采用锯齿波和三角波作为载波的优缺点。确定VIENNA整流器的整体控制方案,推导出电流内环和电压外环的传递函数,绘出环路波特图。将控制器离散化,设计出z域内的控制器架构,给出程序设计流程图,介绍DSP程序的编写过程。在理论分析和控制器设计的基础上,采用MATLAB/SIMULINK和PLECS软件对系统进行仿真分析,并研制出一台实验样机,验证整流器电流谐波抑制能力、输出电压纹波大小、上下直流母线电压均衡度、控制器稳定性等性能。得到的实验数据验证了系统整体方案的可行性。