1990年，美国科罗拉多大学Erickson教授等将前置级Boost电路和后随FLYback反激)变换器或者Forward(正激)变换器的MOSFET共用，提出所谓的单级PFC变换器。研究单级PFC技术的目标是减少元器件，减少成本，提高效率和简化控制等。与传统的两级电路比较，省略了一个MOSFET但增加了一个二极管，且一般由PWM方式控制，故相当简单。为保证高输入功率因数，输入电感的电流应该采用DCM方式[2]。1994年，RichardRedl等人提出了一系列新型单级隔离式功率因数校正变换器，具有快速调节输出电压、只需一个或共同控制的两个开关、一个PWM控制电路和自动整定线电流的优点。在RichandRedl之后，许多研究者在此基础上研究出了各种更完善的单级隔离式PFC变换器，在降低储能电容电压、减少谐波失真和快速调节输出响应等方面有很大的改善[5,6]。功率因数的高低、谐波电流的高低与电感L的大小以及拓扑结构等密切相关，这就是近几年来研究单级PFC结构的真正出发点。单级PFC技术在电路简单，集成开发的基础上，将进一步深入的研究，并广泛应用于小功率开关电源领域。源.自|751,:论`文'网www.751com.cn

本文是从电路结构上对有源功率因数校正技术进行分析，并设计了一种高效率的Buck单级功率因数校正电路，使得主储能电感工作于电流连续模式，高频滤波电容工作于电压断续模式。这种方案不仅使得电路的功率因数理论值为1，还能减小滤波器的体积，消除输出电压的纹波。

2  功率因数校正技术

2.1  功率因数的定义

  功率因数(PF)定义是有功功率(P)与视在功率(S)的比值，用公式(2.1)表示：

(2.1)

其中， 为输入电流基波有效值， 为电网电流有效值， ， 、 、...、 为各次谐波的有效值， 为输入电压基波的有效值，  为输入电流畸变因数，  为基波电压， 为基波电流位移因数。

基波因数 、基波电压和基波电流位移因数 决定了功率因数的大小。如果 越低，则设备的无功功率就越大，设备利用率也越低，导线、变压器绕组损耗越大。如果 低，则表示设备输入电流谐波分量大，将造成的电流波形畸变，会对造成电网污染，使得功率因数降低，严重时会造成电子设备的损坏。

通常，无源滤波电容二极管整流电路只有0.65的输入功率因数。因此，如何消除污染、谐波对公共电网的抑制，提高功率因数的研究已成为中国的一个重要课题外，PFC技术的一个新的权力的应用，成为一个新的电源产生的符号。

2.2  不良功率因数的原因

由 知，输入基波电压与输入基波电流的相位差 和输入电流的波形畸变因数 决定了PF值的大小。

单相控整流电路输入电流的波形畸变比较小，如表1所示。低功率因数的位移因子 的主要原因，由晶闸管控制角 引起的，使电流滞后于电压 。提高功率因数的措施，一般是在负载端并联一个相对电抗元件。如果电网是感性的，通常采用电容补偿。