单晶炉电源是一种低电压大电流整流电源,通过给单晶炉内的石墨加热器加热,为单晶硅的生产提供热场；而热场的稳定性是影响单晶硅质量的一个关键因素,因此为了提高单晶硅的质量,必须提高单晶炉电源的性能及稳定性。　　 本文首先对单晶炉电源的现状及发展方向作了分析,并对比分析了PWM高频整流单晶炉电源与传统的相控整流电源的工作性能。然后针对目前单晶硅行业普遍采用的可控硅相控整流存在的功率因数低、输出直流电压稳定性差、快速响应慢等缺点,将PWM整流器技术引入到单晶硅电源的设计中,从而提高电源的整体性能,提高功率因数,降低谐波污染。详细分析了PWM整流器的工作原理及拓扑结构,分析主电路的设计方法及关键器件的选型,讨论单晶炉电源中三相电压型PWM整流器系统的硬件电路设计。根据单晶炉电源控制要求,对比分析PWM单周控制和空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)。针对基于SVPWM控制的电压型PWM整流器控制系统中双闭环控制设计原理及PWM单周控制存在的缺点,提出了一种基于PWM单周控制的双环控制,给出了设计过程。PWM单周双环控制具有功率因数高、抗负载扰动强、可以消除直流偏置等优点。在理论分析的基础上,利用MATLAB／Simulink提供的电子工具箱,搭建了基于PWM单周双环控制的单晶炉电源系统模块和基于SVPWM双闭环控制的单晶炉电源系统模块,进行仿真比较,验证了基于PWM单周双环控制的单晶炉电源系统设计的合理性及正确性,为研究和开发新型单晶炉电源PWM整流器提供了依据,具有非常重要的研究意义及实用价值。