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功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)技术已成为现代电力电子技术的一个重要研究方向。功率因数校正的目的是纠正电网输入电流波形，减少输入电流畸变对电网的谐波污染，从而提高开关电源性能同时改善电网质量。在传统的AC/DC变换器中，为了得到高功率因数和稳定的输出电压，通常采用两级变换模式，即AC/DC+DC/DC结构。第一级AC/DC即功率因数校正级，对输入电流进行整形，得到高功率因数。第二级DC/DC将由第一级获得的纹波较大的直流电压变换成稳定而且能快速调节的输出电压。两级变换器的优点是输入电流和输出电压分别调节，可以同时实现单位输入功率因数和快速调节的输出电压，性能优良。其缺点是结构较复杂，成本较高，而且由于功率经过两次处理，理论上损耗较大，整机效率较低。
单级PFC变换器将PFC级和DC/DC级两级合为一级，利用变换器拓扑本身具有的自动功率因数校正的功能，仅对输出电压进行调节。由于电路结构简单，体积小，成本降。但是，直流母线电压过高一直是一个困扰单级PFC变换器的问题。为了降低储能电容上的电压，可以对传统的单级PFC变换器拓扑进行改进。在本文的第二章介绍了几种改进过的单级PFC变换器，这些变换器拓扑能有效降低储能电容的电压，降低开关管的电压应力。
本文选取单级单开关PFC反激变换器作进一步的研究。在文中详细地介绍了单级单开关PFC反激变换器的结构和工作原理。分析了电路的设计准则、关键的性能参数及拓扑的拓展方案。然后给出了电路设计的详细过程，包括各电路参数的选择，反馈和控制电路的设计，变压器的设计等等。最后是电路的仿真和实验。介绍了仿真软件sIMetrix/SIMPLIS的功能特点并用此仿真软件对本文研究的单级单开关PFC反激变换器电路进行仿真，采集了输入电压，输入电流，输出电压，开关管电流，储能电容电压等关键波形。对储能电容值、变压器匝比及软开关电感变化对输入电流波形的影响给出了仿真对比结果。仿真结果吻合了理论的分析。为了进一步研究电路的特性，制作了一个输出功率150W的实验样机验证了仿真的结果，给出了实验的关键波形，并对实验数据进行处理，分析了整机的效率、储能电容电压和输入电流的谐波含量。