随着科技水平的迅猛提升和人民生活质量的极大改善,对于用电设备的要求也越来越高,对功率等级的需求逐步提高,对谐波含量的标准也日趋严格。而三电平VIENNA整流器是一种三电平结构的PFC电路拓扑,功率器件的电压应力相对两电平拓扑要低,且功率因数校正效果好,谐波含量低,此外VIENNA拓扑无需设置死区时间,因此得到了广泛应用。本文首先对单相VIENNA拓扑下的不同电流流向的能量流通路径进行分析,由于三相电网电压的对称性,通过对网侧电压的区域划分,以其中一个区间为例,分析了三相三电平VIENNA整流器的工作原理。此外基于状态空间方程建立VIENNA整流器,在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型,并推导出了相应的系数矩阵。其次,对三相三电平VIENNA整流器的空间矢量分布进行了罗列。通过对传统三电平SVPWM调制方法和基于两电平空间矢量理论调制算法的对比,选择了基于两电平空间矢量理论的调制方法,并对该方法下的扇区判断公式,作用时间计算公式等等给出了详细推导。该方法较传统三电平SVPWM调制方法,没有三角函数运算,更加简便。进而对三相三电平VIENNA整流器的控制系统进行了设计。针对系统的控制目标,为实现输出稳压,设计了电压外环电流内环的双PI控制器,并给出了PI参数的参考设计公式。其中由于dq轴电流的相互耦合,故电流内环采用了前馈解耦策略。而为实现输出侧上下电容的均压,设计了一种基于模糊控制的中点电位平衡控制器。通过采集电容压差与前后周期的误差变化量,依据所制定的模糊规则,进行决策,经由解模糊化后送入SVPWM模块中,动态调节冗余小矢量的作用时间,实现中点电位的平衡。最终通过仿真验证了模糊控制对于抑制中点电位偏移的效果。最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台,建立了三相三电平VIENNA整流器的仿真模型,并给出了详细的SVPWM,锁相环等模块的模型。通过对仿真结果的分析,验证了本文理论的正确性。并且搭建了一台功率8kW,输出电压700V的实验样机,通过对样机的调测与波形分析,验证了参数设计的可行性。