降压(Buck)功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器具有输出直流电压低、开关管应力小、在宽输入电压范围内效率变化范围小等优点,广泛用于AC-DC小功率变换场合。当变换器工作于电感电流断续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)时,开关周期内存在电感电流为零的状态,这段时间内输入与输出之间无功率传输。因此,电感和开关管等功率器件的电流峰值和有效值高,开关损耗和导通损耗较大。针对这一问题,本文提出了一种开关周期最优利用率控制(Adequate Usage Rate Control of Switching Cycles,AURCSC)来改善能量传输效果。本文介绍了DCM Buck PFC变换器的基本工作原理,推导出变换器在固定占空比控制(Fixed Duty Ratio Control,FDRC)下的电感电流、占空比及PF等参数的表达式。提出开关周期利用率的概念,并作出其在不同输入电压下半个工频周期内的变化曲线,发现利用率总是在π/2处取得最大值,在θ和π-θ处取得最小值。其本质原因在于工频周期内的占空比固定,导致各个电压下电感电流最接近临界连续处均发生在π/2,造成工频周期内利用率的不平衡,据此提出了AURCSC。与FDRC相比,AURCSC取得了以下效果:(1)提高了临界电感值,开关周期利用率在[θ,π-θ]内除了π/2附近的角度处均有明显提高;(2)电感电流有效值在整个输入电压范围内均降低,电感电流峰值在π/2处大幅降低,导致功率器件的损耗减小,电流应力降低;(3)PF在低压段提高,在高压段降低;(4)输出电压纹波降低,特别是在输入电压较高时。根据理论计算确定了功率器件的定额和选型,分析了两种控制方式下主要功率器件的损耗。设计了控制电路,制作了原理样机,实验结果验证了所提方法的有效性。