磁耦合谐振式无线电能传输(Magnetically Coupled Resonance Wireless Power Transfer,MCR-WPT)系统变换器一般采用传统二极管整流及逆变器的方式,该方式会导致系统存在谐波电流从而影响系统的传输特性,并且还会使系统开关器件损耗增加,不利于开关器件的正常运行。功率因数校正装置(Power factor correction,PFC)可以使系统的电压和电流保持同相位,提高系统的功率因数,从而减小谐波对系统的影响。因此,本文设计了可用于3k W MCR-WPT系统中的带PFC的高频变换器,旨在减小系统谐波电流的情况下提高系统的传输特性。本文的主要工作如下:首先,阐述了本文的研究背景及意义,介绍了无线电能传输、PFC技术以及DC-AC变换器的国内外研究现状,给出了本文的研究内容,其主要包括系统谐波分析、带PFC的高频变换器的设计以及系统仿真和实验设计与验证。其次,为了分析谐波对系统电流及传输特性的影响,运用互感理论建立了系统的等效电路模型,推导了在系统含有谐波分量时其输入电流、输出电流及传输特性的表达式,分析了当线圈的品质因数、负载及频率变化时谐波对系统性能的影响,为带PFC的高频变换器的研究与设计提供了一定的理论依据。然后,研究并设计了无线电能传输系统中带PFC的高频变换器,包括带PFC的AC-DC变换器和高频DC-AC变换器。根据系统的参数及性能要求,AC-DC变换器模块中设计了交错式Boost型PFC结构,包括主电路、控制电路和驱动电路;高频DC-AC变换器模块中设计了高频全桥逆变结构,包括主电路、驱动电路、保护电路以及数字锁相环的软开关技术。此外,还设计了无线电能传输系统中的线圈结构、通讯装置及电流采样系统。最后,搭建了无线电能传输系统仿真和实验平台。利用Matlab中Simulink模块对系统进行了仿真设计及分析,并通过实验平台对该系统进行了负载实验、频率实验和波形测试。实验结果表明,当负载R_L为50?且系统频率为85k Hz时,与传统AC-AC变换器的系统相比,带PFC的高频变换器提高了系统的输出功率和传输效率,减小了系统的输入谐波电流,满足了本文的设计要求。