有源功率因数校正(APFC)技术在降低电网谐波污染、提高电源利用率方面发挥着关键的作用。无桥Boost PFC变换器作为APFC技术的重要拓扑大幅降低了导通损耗,然而其固有的高共模干扰给它在工业界的应用带来很大的局限性。在众多的无桥Boost PFC变换器改进拓扑中,半无桥Boost PFC变换器具有低导通损耗、低共模干扰和适合工作于电感电流连续模式(CCM)的优势,有着重要的研究价值。本论文针对半无桥Boost PFC变换器拓扑及其有源软开关技术展开系统研究,主要内容如下:本文首先分析了半无桥Boost PFC变换器电感电流流向,给出了一种基于平均电流控制方式的半无桥Boost PFC变换器的设计方案。针对其电感电流采样困难、控制电路设计复杂的固有缺陷,本文提出了一种改进型半无桥Boost PFC变换器,大幅简化了电感电流采样策略的设计。本文分析了输入电压对各开关器件占空比的影响,推导出在任一工频周期内各开关器件的电流值并进行功率损耗对比分析,证明了该变换器在优化控制电路设计的同时基本维持了效率不变。最后通过不同工况条件下的仿真与实验验证了该变换器设计方案的可行性和损耗分析的正确性。零电压转换(ZVT)技术是有源软开关技术的研究热点,而如何减小辅助开关管的开关损耗是提高ZVT半无桥Boost PFC变换器效率的关键。本文研究了在ZVT Boost DC-DC变换器拓扑中辅助开关管软关断的实现方法,将一种谐振及能量回馈电路的设计思路引入到有源辅助谐振支路设计中,提出了一种可实现辅助开关管软开关的ZVT半无桥Boost PFC变换器,大幅减小了辅助开关管的开关损耗。与此同时,变换器还实现了主开关管的零电压开关(ZVS)和升压二极管的自然开关,谐振能量也都被馈入到负载中。本文分析了输入电压和负载条件对变换器软开关实现的影响,推导出该变换器实现所有开关器件软开关运行的约束条件。在此基础上给出有源辅助谐振支路参数设计并通过不同工况条件下的仿真与实验验证了该变换器设计方案的可行性和理论分析的正确性。辅助开关管实现ZCS关断时关断特性好于软关断,其关断损耗理论上可降为零。本文研究了在ZVT Boost变换器拓扑中辅助开关管ZCS关断的实现方法,将一种等效受控恒压源的设计思路改进其激磁能量释放回路后引入到有源辅助谐振支路设计中,提出两种可实现辅助开关管准ZCS的ZVT半无桥Boost PFC变换器,进一步减小了辅助开关管的开关损耗。与此同时,变换器同样实现了主开关管的ZVS和升压二极管的自然开关。本文推导出该变换器实现软开关运行的约束条件与范围,给出了不同工况条件下的仿真与实验验证。针对上个变换器仅实现了辅助开关管的准ZCS关断,而且自耦变压器的激磁能量全部在变换器中消耗掉的缺点,本文研究了进一步减小辅助开关管关断损耗的方法并对设计思路进行了扩展,提出了采用LCD箝位网络实现辅助开关管完全ZCS关断和自耦变压器激磁能量回馈的设计原理,进而推导出两种可实现辅助开关管ZCS的ZVT半无桥Boost PFC变换器,其辅助开关管开关损耗达到最小。与此同时,该变换器还实现了上个变换器的全部软开关功能,并将绝大部分激磁能量和漏感能量馈入到负载中。本文推导出该变换器在任一开关周期内辅助开关管ZCS关断的实现条件与范围以及回馈到负载中的激磁能量值,给出了相关仿真与实验验证。该变换器相较于上个变换器能进一步提升效率。