电动汽车车载PFC变换器作为车载充电系统的重要组成环节,其工作性能对电网以及汽车电气网络均具有较大影响。图腾柱PFC变换器具有共模干扰小、工作效率高、功率密度大等优点,成为该领域研究关键技术之一。本文对图腾柱PFC变换器的拓扑结构以及控制方式加以改进,提高其功效和工作电流范围,具有一定工程应用价值。针对传统图腾柱PFC变换器无法长期稳定工作在电流连续模态(CCM)、轻载功况下功率因数下降、输出电压动态特性差等问题,本文细致分析了问题产生的原因,对传统电路拓扑进行改进。在主电路改善设计同时,对控制环路进行了优化补偿,并从理论和实验两方面验证改进方案的可行性。论文首先对传统图腾柱PFC变换器工作于电流连续模态进行了分析。针对开关周期交替期间,电流通过MOS管体二极管续流这一不利现象,提出了双向开关管串联加SiC二极管并联的结构方式,有效抑制由体二级管续流所产生的反向恢复电流损耗,保证变换器可靠地运行于电流连续模态。为提升变换器工作在CCM模态轻载功况下的功率因数,本文采用前项导纳消除方案补偿了变换器自身超前闭环特性导纳并进行EMI滤波器电流补偿方案改善EMI滤波器对输入电流产生的影响。同时,对电压控制环设计快慢环路互补策略,来改善输出电压的动态特性。在Saber软件中进行了变换器闭环控制系统的时域仿真,对比双向开关图腾柱PFC变换器与传统图腾柱PFC变换器工作于电流连续模式下,开关周期交替死区的续流过程,验证了双向开关结构对反向恢复电流的抑制能力。最后,搭建了实验样机,并进行实验。实测了电流环与电压环补偿前后的输入电流功率因数以及输出电压的动态特性。实验结果表明新型双向开关图腾柱PFC变换器输入电流功率因数有所提高,在轻载功况下提升效果明显,输出电压动态特性也有所改善。