随着工业技术的发展及进步,电力电子器件得到了广泛的应用,但由于其显著的非线性,导致产生大量的谐波以及无功功率,从而造成损耗以及对系统或电网造成巨大的“污染”。电动汽车的充电桩含有大量的电力电子器件,因此,接入电网的电动汽车的充电设备不仅需要满足功率大、充电快、可靠性高的特点,同时也要具有功率因数高、谐波含量少、开关应力低、功率开关器件少等优点。本文考虑到电动汽车直流充电设备的发展需求,提出了一种基于VIENNA整流器的前级整流模块的设计方案。该模块具有功率因数高、开关器件少、可靠性高、谐波抑制性好的优点,具有较好的实际应用价值。论文研究了充电桩前级整流模块——三相VIENNA整流器的工作原理及控制方法。本中首先分析了三相VIENNA整流器在三相静止abc坐标系、两相??坐标系以及同步旋转dq坐标系下的数学模型,通过对比论证,选择基于同步旋转dq坐标系用于建模及分析,有利于控制系统的简化。接着进一步分析了VIENNA的控制策略。经过分析论证,提出了一种基于PI控制的电压电流双闭环控制策略,并对电流加以解耦,进一步简化控制系统。通过对典型I系统,典型II系统和典型二阶系统的比较,考虑到电流内环注重快速的电流跟随性,电压外环注重输出电压的稳定性及抗干扰能力,故电流内环按典型I系统来设计,电压外环按典型II系统设计。然后分析了传统的三电平空间矢量脉冲调制(SVPWM,Space Vector Pulse Width Modulation),结合VIENNA整流器的特点,提出了适用于三相VIENNA整流器的改进型SVPWM调制方法,并解决了电压、电流区间判断复杂的难题,通过分析指令电压区间间接判断电流区间,从而简化了控制算法。最后在电压区间判断的算法上进一步简化,加快了硬件电路控制芯片的运算速度。同时,为了保证输出端两电容上的电压平衡,提出了一种基于SVPWM调制的平衡策略。在论文的最后,对VIENNA整流器的主要硬件电路进行了设计,搭建了16kW的整流样机,并通过Matlab软件仿真和实验结果验证了本文理论研究的正确性以及设计的可行性。