近年来私家车的保有量逐年升高,石油的消耗量也越来越大。为了解决飞速增长的燃油汽车数量与越来越严峻的环境问题之间的矛盾,各国政府开始大力发展新能源汽车。但目前相应的充电设施尚未完善。车载充电器具有便携充电的优点。在一定程度上缓解了电动汽车充电设施不足带来的困难。本文以电动汽车的车载充电器为研究对象,针对现有两级式车载充电器电路复杂,成本高的缺点,采用了一种单级功率因数校正电路。相比于两级式变换器拓扑,该拓扑采用变压器漏感作为储能电感,大大减小了对电感的要求;同时,通过改变电路拓扑结构,用小的CBB电容,来代替原来电解电容,提高电路功率密度的同时,也提高了变换器的使用寿命。该CBB电容不仅可以作为低通滤波器的一部分,还可以为原边H桥提供续流回路,进而减小变压器两端的电压尖峰。首先分析了本文所采用的单级功率因数校正电路的工作原理。原边H桥采用固定占空比的双极性调制,通过控制副边开关管的导通时间,实现控制直流侧输出电压和功率因数校正的目的。该拓扑可以工作于升压和降压两种运行状态。本文详细分析了升压运行状态的断续运行、临界连续运行和连续运行模式,以及降压运行状态下的低电压运行和高电压运行模式。并对电容C2存在的必要性进行了原理分析。由电路的工作原理,推导出了单级功率因数校正电路中低通滤波器、变压器漏感以及输出电容的参数选择原则。其次对单级隔离型功率因数校正电路的控制回路和控制器的参数进行了设计。在控制回路中对直流侧输出电压和交流侧输入电流均采用平均值控制。根据电路的工作原理建立了单级隔离型功率因数校正电路的大信号模型,在此基础上加入小扰动得到了该拓扑的小信号模型。根据电路的数学模型对控制器参数选择进行了理论推导。最后搭建了仿真模型和实验平台进行验证。在PSIM9.0中搭建升压与降压运行下状态下的仿真模型,验证了本文所采用的单级功率因数校正电路拓扑以及控制策略的准确性和可行性。并对主电路中有无小的CBB电容进行了对比仿真,结果表明当小容值的CBB电容存在时可以大大减小开关管所承受的电压尖峰。搭建了 200W的实验平台,在DSP中实现了控制回路和锁相环的数字化。实验结果表明本文所采用的电路拓扑,采用小的电感和电容也可以实现功率因数校正的功能。验证了控制策略和电路拓扑的可行性。