AC/DC变换器是交流电网与各类直流负载的接口装置,广泛用于各类工业和民用电源系统中。以Boost PFC为基础的单相AC/DC变换系统中,当直流侧电压低于或远高于交流网侧电压峰值时,通常需要额外引入一级DC/DC变换以满足直流侧电压调节要求,增加了系统成本、体积和重量,降低了系统效率。针对该问题,本文研究了一类基于三端口无桥PFC的新型叠加式结构AC/DC变换器。文中首先分析了传统无桥PFC及其构成的两级式AC/DC变换系统,指出其所存在的不足之处;以无桥PFC为基础,通过引入额外的开关单元提供新的功率路径,形成了具有单交流输入端口、双直流输出端口的三端口无桥整流器,并以此为基础构成了输出电流叠加式和输出叠加式两类新型AC/DC变换架构,对比分析了不同架构的特点和适用场合。其次,文中深入研究了基于三端口无桥PFC和集成Buck变换器的输出电流叠加型AC/DC变换器,详细分析了电路拓扑结构、工作原理及其工作特性,设计了调制策略和兼顾各端口控制需求的控制策略,基于理论分析研制了2kW实验样机并进行了充分的实验测试。实验结果表明,所研究的电流叠加式AC/DC变换器输出电压宽范围可调,而且大部分功率能够仅经过三端口无桥PFC单级功率变换后直接传递到负载侧,有效的减少了系统功率变换级数和Buck变换器的损耗,相比于传统两级式结构有效提升了系统变换效率。然后,文中研究了基于三端口无桥PFC和集成非隔离直流变压器的输出电压叠加型AC/DC变换器,利用非隔离直流变压器将无桥PFC的两个直流输出端口的电压叠加,在不增加器件电压应力的前提下实现了更高电压输出。详细分析了变换器的工作原理和特性,深入探讨了非隔离直流变压器电路结构及其连接方式对系统性能的影响,并针对性的设计了调制和控制策略,并通过实验结果验证了理论分析的正确性和有效性。最后,将叠加式电路结构扩展到多直流输出应用中,并通过实验结果验证了多直流输出方案的正确性和可行性。