随着电动汽车产业的蓬勃发展,车载充电技术成为近年来研究的热点。车载充电机普遍采用两级结构,由前级PFC和后级DC/DC组成。本文以PFC作为研究对象,使用SiC MOSFET作为高频开关管,设计了一款工作在CCM工况下,最大输出功率可达2.5Kw的图腾柱无桥PFC变换器。首先,本文对各种主流的PFC拓扑进行了对比和介绍。其中,图腾柱无桥PFC因共模干扰噪声低,使用元器件数量少,效率高等优势被选为本文研究对象。然而,通过对图腾柱无桥PFC开关过程进行分析得知:传统Si MOSFET体二极管当作续流/整流二极管使用时,会产生不可忽视的反向恢复问题,使PFC电路无法工作在CCM工况。为了解决这一问题,本文介绍了两组改进方案:一是采用电感耦合式交错并联图腾柱拓扑,该拓扑由两组工作在DCM下的图腾柱无桥PFC单元组成,通过移相控制使两个单元交替开启,从而实现CCM;二是基于图腾柱拓扑,选用具有低反向恢复特性的SiC MOSFET代替传统的Si MOSFET作为高频开关器件,达到提高系统效率和稳定性的目的。考虑到第一种方案电路拓扑复杂、控制难度较高,因此基于第二种方案进行研究与设计。接下来,本文根据设计参数对图腾柱无桥PFC主电感,母线电容和开关器件进行计算和选型,进而对功率主回路,驱动电路和辅助电源进行设计。在设计参数和方案明确后,使用Altium Designer软件完成了图腾柱无桥PFC原理图设计和PCB绘制。然后,本文对图腾柱无桥PFC控制算法进行介绍与分析。采用双闭环算法进行控制方案设计,并使用MATLAB/SIMULINK软件进行仿真验证。经过仿真验证后,本章基于ICE2PCS01G控制芯片对图腾柱无桥PFC控制系统进行硬件设计。最后,本文搭建了图腾柱无桥PFC实验平台并进行了功能实验验证。实验结果表明:电感电流呈现正弦状,能够较好的跟随输入电压变化,实现了CCM工况下功率因数校正的功能。然而,由于在设计控制环路时没有考虑EMI滤波器对PFC电路的影响,以及在设计采样电路时没有考虑实际电路对采样信号的干扰,存在电感电流滞后于输入电压的现象,这是下一步需要重点研究和优化的问题。