功率因数校正变换器广泛应用于各种场合,要求输入电流对电网电压具有较高的跟踪精度,同时对电流畸变具有一定的抑制。电力电子技术的发展对功率因数校正变换器提出了更高的要求,更高的效率,更小的体积,成为必然的发展趋势。本文首先对图腾柱无桥功率因数校正变换器进行设计与分析,对控制方法以及Boost型功率因数校正变换器环路的建模与分析进行了讨论。并且对建模后的系统进行闭环补偿设计,同时对电压环的设计进行改进,引入陷波器的概念,增加系统的动态性能。随后,对图腾柱无桥PFC变换器的升级拓扑PWM整流变换器进行更深入的研究与讨论。首先确定PWM整流变换器的调制方式,其中单极性倍频调制更具优势。并且根据倍频调制方式分析变换器的工作模态。为了实现较高的功率因数,针对输入电压和电流的相角和电流的谐波畸变率两方面进行改进。为了实现输入电流对电压的无差跟踪,本文创新性的提出了电压电流双锁相环的概念,以实现在非理想情况下电流对电压的无差跟踪。为了进一步提升功率因数在电流控制回路中引入谐振控制的概念,通过对高次谐波进行补偿,降低电流的谐波畸变率,提高功率因数。最后对实际电路应用中的元器件参数进行设计,同时根据功率因数校正变换器的实际工况,设计变换器启动时所需要的软启动电路,降低启动冲击,保护电路中的半导体器件,并且对设计好的启动方式进行验证。