开关电源的广泛应用为社会生产生活带来便利的同时，也将谐波污染代入电网，成为威胁电力系统正常运行的一大危害，已引起全世界的高度重视。有源功率因数校正技术是校正输入电流波形、抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法，因此被广泛应用于开关电源中。目前针对它的一个研究热点是对控制方法的研究。单周期控制是一种新颖的非线性脉冲宽度调制控制策略，其控制精度高、响应速度快，是一种很有发展前途的控制手段。本文以开关电源中Boost结构功率因数校正电路为研究对象，以单周期控制方式开展了以下研究工作：第一，在分析对比了几种主电路拓扑结构和控制方法的基础上，在Boost型有源功率因数校正电路中就单周期方法进行了理论分析、电路仿真。重点将单周期控制与平均电流控制的电路仿真结果进行对比，结果表明单周期控制的响应速度快，输出电压达到稳态的时间短。第二，本研究选取了一种采用前沿调制的ICEXPCS01系列芯片。以ICE2PCS01芯片作为控制器，详细介绍了300W实际功率因数校正PFC级的设计过程，给出了双闭环电路的电压环路与电流环路各组成部分的转换方程及有关的外围器件的参数设计，同时考虑了电路的稳定性。在主电路的设计中同时完成了EMI滤波电路的设计、以及整流桥、二极管等器件的选取，通过采用SiC材质的二极管，减少了由于反向恢复时间所引起的电路损耗，在提高功率因数的同时兼顾了电路的效率。第三，传统的功率因数校正电路输出都是恒定的，它会增加开关损耗(尤其是低压输入时)，影响电路效率。针对这一问题，在控制芯片不变的基础上，对电路进行了改进。将芯片内部的误差放大器由外部误差放大器代替，改变反馈分压网络的电压分配比例，使输出电压可以跟随输入电压的变化，而且可调。这不但有利于降低PFC级电路开关损耗，而且也减小了后级DC/DC电路的损耗，提高了整个开关电源电路的效率。第四，对实验电路进行了测试，得到的测试波形和数据与仿真结果一致。实验结果表明：基于单周期控制的Boost有源功率因数校正电路能够通过控制开关管的占空比调节输入电流，使得输入电流与输入电压波形同相位，且同为正弦波，实现了功率因数校正的功能，改善了波形畸变的状况，对谐波起到了较好的抑制作用。电路改进后，输出电压能够跟随输入电压的变化，对减小开关损耗、提高电路的效率起到了很好的作用。