文献综述
现实生活中需要将交流市电输入经 AC/DC 转换为直流后驱动电子设备。而 AD/DC 整流过程需要通过不可控整流半导体器件和滤波电容组成的非线性电路将输入交流正弦转换成直流后输出，由于感性容性负载的存在，因此只有当输入端电压大于直流侧电容电压与整流半导体器件导通压降之和时，输入电流才会经由整流桥为后级负载供电。所以经过不可控整流半导体器件后的输入电流成为了峰值很高、严重畸变的周期性尖峰脉冲。经过傅里叶分析后可知，在电流基波分量之外存在大量的谐波分量。然而除了基波电流做功外其余各次谐波分量均不做功且容易造成谐波污染，因此电器产生的高次谐波电流是危害电网和自身安全运行的罪魁祸首。
不控整流滤波电路输入交流电压经过整流模块后在输入滤波电容的作用下得到一个较为平滑的直流电压，且输入电流为尖峰脉冲电流。因此可见桥式不可控整流滤波环节是引起功率电器低功率因数和输入电流严重畸变导致谐波污染的重要原因。因此如果将此类用电设备大量接入电网，输入电流高次谐波将严重危害电网健康与安全有效的运行。主要危害如下：1) 电能利用率和设备运行效率低；2) 尖峰脉冲电流严重危害直流侧的滤波电容；3) 增加了 EMI 滤波设计指标用以承受脉冲电流的冲击；4) 谐波电流导致变压器铜损和涡损增加，增加了电网损耗；5) 高次谐波电流噪声干扰严重，甚至可能瘫痪通信系统。
电流高次谐波危害对生活的影响越来越严重，对谐波污染问题如何进行有效地解决已经成为当今电源界广泛研究的领域。
PFC 技术的作用就是使电子设备的输入电压和电流能够同相化，从而增大整流导通角增加系统效率。功率因数校正主要工作是提高功率因数，使输入电压电流同相位，减少电流高次谐波。PFC 技术(Power Factor Correction，PFC)可以使电子设备谐波抑制符合市场准入标准，有效增加整机容量，提高系统效率，减少系统无功功率以实现能源利用最大。
功率因数矫正技术从实现功率因数校正方式可分为有源功率因数校正(ActivePower Factor Correction，APFC)和无源功率因数校正(Passive Power Factor Correction，PPFC)。无源功率因数校正又称为被动式功率校正，多由电感、电容、二极管和电阻等无源器件组成的滤波电路来实现功率因数校正的目的；有源功率因数校正电路又称为主动式功率因数校正电路，常采用有源控制器件来实现对开关管的控制，从而实现对系统电路的功率因数校正功能。
从拓扑结构来看，传统的六种非隔离 DC-DC 变换器，即降压型 Buck 变换器、升压型 Boost 变换器、升/降压型 Buck-Boost 变化器、Cuk 变换器、Zeta 变换器和 Sepic变换器，均可用于有源功率因数校正。在两级式变换场合，通常输出电压较低，而 Buck 变换器本身输出就较低，因此采用Buck PFC 变换器可减小后级直流变换器的电压传输比。整流后的交流输入电压从零到峰值不断变化，而 Buck 变换器只有在输出电压低于输入电压时才能正常工作，因而Buck PFC 变换器在输入电压过零附近，输入电流为零，其输入功率因数较低。并且，由于开关管串联在输入端，输入电流呈现脉冲形式，是断续的，因此需要较大的输入滤波器以消除高频电流纹波。Buck-Buck-Boost PFC 变换器的优点是输入功率因数高，并且它既可以升压也可以降压，因此输出电压可以灵活选择，有利于后级变换器的优化设计。与 Buck PFC 变换器一样，其开关管串联在输入端，输入电流是断续的，同样需要较大的输入滤波器以消除高频电流纹波。而且，其功率器件的电压应力较高，是输出电压和整流后的电压峰值之和。另外，其输出电压的极性与整流后的电压相反，其应用场合受到限制。
Boost PFC 变换器具有以下优点：1. 在全输入电压范围内可以获得较高的 PF 值；2.Boost 电感的位置是在输入端串联，高频的输入电流纹波较小；3. 输出电压高，输出储能电容储能能力大，体积小；4. 电路结构简单，成本低，可靠性高。正是因为这些优点，Boost PFC 变换器得到广泛应用。根据其电感电流连续与否，Boost PFC 变换器有三种工作模式，即电感电流连续模式(Continuous current mode, CCM)，电感电流临界连续模式(Critical conduction mode, CRM)，电感电流断续模式(Discontinuous current mode, DCM)。
DCM 模式一般采用恒频、变频、等面积等控制方式。DCM 模式控制简单，控制电路仅需一个电压反馈环；输入电流自动跟随输入电压相位，输入功率因数较高，输入电流畸变较小；开关管可以实现零电流开通，二极管无反向恢复，因此功率器件开关损耗较小。DCM 模式控制的缺点在于电流纹波较大，EMI 较大，因此对滤波器要求较高；电流峰值远大于电流平均值，器件承受的开关应力较大；定频控制时，当输入电压输出电压传输比比较大时，输入功率因数较低。因此一般适用于中小功率场合。
CRM 模式是电感电流临界情况，它继承了 DCM 模式下开关管零电流开通，二极管零电流关断的优点。但由于其开关频率不固定，电感和滤波器的参数设计较为困难，因此一般也适用于小功率场合。
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