为了消除电网谐波污染、提高功率因数,需在电子设备的输入端加有源功率因数校正(Active Power Factor Correction, APFC)变换器。传统恒定开关频率的PFC变换器可工作于不连续导电模式(Discontinuous Conduction Mode, DCM)和连续导电模式(Continuous Conduction Mode, CCM).负载较轻时设计变换器工作于DCM,但此时开关管电流应力较大,仅可适用于功率小于250W的场合；负载较重时设计变换器工作于CCM,但为了减小因输出电压工频纹波而导致的输入电流畸变,需要降低电压反馈控制环的低通滤波器截止频率(一般仅为10-20Hz),严重影响了PFC变换器对负载变化的瞬态响应能力。针对DCM和CCM PFC变换器技术存在的问题,本论文提出并研究了一种新颖的、恒定开关频率的、工作于三态伪连续导电模式(Pseudo Continuous Conduction Mode, PCCM)的PFC变换器技术,它或通过增加额外的功率开关管,或通过控制开关管的时序,使PFC变换器的储能电感电流或储能电容电压在一个开关周期内建立三个工作状态,实现输出电压稳定和高功率因数(Power Factor, PF)这两个PFC变换器控制目标的解耦。因此,与CCM PFC变换器的双闭环控制器相比,三态PCCM PFC变换器的控制环路为独立的电压控制环和电流控制环,既降低了控制环路的设计难度,又可提高电压控制环路的带宽,具有较快的负载瞬态响应速度。此外,与DCM PFC变换器相比,三态PCCM PFC变换器的储能电感不受工作模式的限制,可应用于较宽的负载范围。本论文提出并系统地研究了三态PCCM Boost PFC变换器,通过在Boost变换器电感两端并联功率开关管和二极管,为电感电流提供续流通路,使电感电流再一个开关周期内存在三个工作状态。论文对三态PCCM Boost PFC变换器进行了详细的分析,对它的稳态特性、控制器设计、网侧输入电流、PF值等进行了深入研究。虽然研究结果表明三态PCCM Boost PFC变换器具有良好的稳态和瞬态性能,但是由于增加了额外的功率开关管,因此降低了变换器效率。为此,本论文进一步提出了工作于三态PCCM的两开关Buck-Boost PFC变换器,基于两开关Buck-Boost PFC变换器本身存在两个功率开关管的特性,通过控制开关组合方式使其工作于三态PCCM,在获得良好稳态和瞬态性能的同时,利用开关管导通损耗低于二极管导通损耗的特性,可提高两开关三态PCCM Buck-Boost PFC变换器效率。为了拓展三态PCCM PFC变换器技术的应用范围,本论文提出并研究了三态PCCM Flyback PFC变换器,将其应用于隔离型PFC变换器拓扑。研究结果表明,与传统DCM Flyback PFC变换器相比,三态PCCM Flyback PFC变换器可降低开关管承受的电压应力,具有较宽的负载范围,可应用于需要隔离的且负载功率较大的场合。根据对偶原理,本论文进一步提出并研究将三态PCCM PFC变换器技术应用于非隔离型CUK和隔离型SEPIC PFC变换器。通过在中间储能电容(过渡电容)上串联一个开关管,使得非隔离型CUK和隔离型SEPIC PFC变换器的中间储能电容电压在一个开关周期内存在三个工作状态。利用时间平均等效分析法对三态PCCM CUK PFC变换器进行直流稳态特性分析,结果表明,其可等效为Boost变换器与Buck变换器的级联。因此,与传统DCM和CCM CUK PFC变换器相比,三态PCCM CUK PFC变换器具有极低的输出电压二倍工频纹波,且其对负载的瞬态响应性能也有极大的提高。为了验证理论分析的正确性,论文提供了大量的仿真结果,并搭建了相应的实验样机平台,给出了相应的实验结果。仿真及实验结果对本文的理论分析进行了很好的验证。