为了减小开关变换器输入电流的谐波分量,必须使用功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术来使其达到IEC61000-3-2等谐波标准,从而降低对电网的污染。PFC变换器在控制输入电流跟随输入电压相位和波形的同时,还需要稳定变换器的输出电压,尽可能地减小输出电压纹波。变换器级联技术可以有效地减小输出电压纹波,伪连续导电模式(Pseudo Continuous Conduction Mode,PCCM)结合了连续导电模式(Continuous Conduction Mode,CCM)和断续导电模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)的优点,可以提高变换器的负载动态响应速度,因此,本文将级联变换器和PCCM相结合,研究低输出电压纹波、快速负载动态响应的三态二次型Buck PFC变换器。首先,根据电感工作模式的不同,将二次型Buck变换器分为四种,即:CCM/DCM-CCM/DCM二次型Buck变换器。详细介绍了四种变换器的工作原理,分别建立了其状态空间平均等效模型,讨论了控制-输出函数的频域特性,为变换器控制环路补偿网络的设计提供了参考。另外,进一步划分了变换器的工作区域,为变换器的电路参数设计提供了理论依据。其次,将第2章提到的四种二次型Buck变换器应用到了PFC场合,得到四种PFC变换器:CCM/DCM-CCM/DCM二次型Buck PFC变换器。理论推导了CCM-CCM/DCM二次型Buck PFC变换器的输入电感电流纹波和DCM-CCM/DCM二次型Buck PFC变换器的输出电压纹波的表达式,分别采用均值电流控制和单电压环控制策略,实验验证了理论分析的正确性。研究结果表明,与传统的CCM Buck PFC变换器相比,CCM-CCM/DCM二次型Buck PFC变换器的输入电感电流纹波更小,CCM-DCM二次型Buck PFC变换器的输入电感电流纹波最小;与传统的DCM Buck PFC变换器相比,DCM-CCM/DCM二次型Buck PFC变换器的输出电流纹波更小。最后,将PCCM引入二次型Buck变换器中,衍生出PCCM-CCM/DCM二次型Buck变换器,分别建立了其状态空间平均等效模型,讨论了控制-输出传递函数的频域特性,分析结果表明,三态二次型Buck变换器控制-输出传递函数对应的系统为最小相位系统,电压控制环路补偿网络设计简单。此外,将上述两种三态变换器应用到PFC场合,采用正弦电流参考控制策略,分析了输出电压纹波特性。仿真和实验结果表明,三态二次型Buck PFC变换器相比于CCM/DCM-CCM/DCM二次型Buck PFC变换器,输出电压纹波更小,负载动态响应速度更快。