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为了减小电力电子变换器对电网的谐波污染,变换器必须具备功率因数校正(power factor correction,PFC)功能。单级PFC变换器由输入级PFC变换器和输出级DC-DC变换器级联构成,仅使用一个开关管和一套控制电路就能同时实现PFC和恒定输出电压/电流的功能。相比两级PFC变换器而言,其减小了变换器的体积和成本,且降低了传统PFC变换器二倍工频输出电压/电流纹波。采用Buck-Flyback和Boost-Flyback等单开关单级PFC变换器时,具有电气隔离、成本低、易于控制等优点;对其工作模式而言,在现有文献研究中,大多数单级PFC变换器的输入级变换器工作在断续导电模式(discontinuous conduction mode,DCM),输出级DC-DC变换器也工作在DCM模式。为了进一步提高单级PFC变换器的效率,本论文将研究输入级PFC变换器工作在DCM模式,输出级DC-DC变换器工作在临界导电模式(critical conduction mode,CRM)的DCM-CRM单级PFC变换器。Buck-Flyback单级PFC变换器具有中间母线电容电压低的优点,而现有研究均采用DCM-DCM模式,且无法采用原边控制。本论文将提出原边控制DCM-CRM Buck-Flyback单级PFC变换器,无需使用光耦和副边电流采样电路;输入级Buck变换器工作模式为DCM,输出级Flyback变换器工作模式为CRM,仅使用原边的一套控制电路就能实现恒定输出电流和PFC功能。经仿真和实验结果验证表明,该变换器输入电流满足国际谐波标准IEC61000-3-2的相关规定,且能够实现高效率、高功率因数和恒定的输出电流。在基于原边控制的DCM-CRM Buck-Flyback单级PFC变换器中,当输入电压瞬时值小于中间电容电压时,输入电流为零,限制了变换器的功率因数值;采用Boost-Flyback单级PFC变换器能避免此问题。大部分现有文献仅研究了恒定开关频率的Boost-Flyback单级PFC变换器的工作特性,为了提高效率,本论文提出并深入研究了DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器,使输入级Boost变换器工作模式为DCM,输出级Flyback变换器工作模式为CRM。最后经研究表明,该变换器输入电流满足国际谐波标准IEC61000-3-2的相关规定,且仅使用一个开关管和一个电流模控制器就能够实现高功率因数、高效率、快速动态响应和恒定输出电压。