随着电力电子装置的广泛应用,电网中的谐波污染日益严重。为了减少谐波污染、建设绿色电网和提高能源利用率,功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)技术成为电力电子领域研究的一个热点。相比较传统模拟PFC控制,数字PFC控制具有控制灵活、性能稳定可靠、升级方便、成本也越来越低等一系列优点,因此得到广泛应用。本文首先简述了功率因数校正的意义、定义和研究现状,总结了单相有源功率因数校正技术中比较常见的几种拓扑和一些控制策略。经分析发现倍压Boost PFC变换器特有的双母线结构使其常用于要求高升压或者后级逆变的场合,如UPS系统,因此选择倍压Boost PFC作为研究对象。本文研究了单相倍压Boost PFC变换器的工作原理,并建立了该变换器的数学模型,分别设计了电压环和电流环的数字化控制器。本文研究重点在于电流环控制器设计,这是因为不同的负载功率下,电感电流在半个正弦周期内有连续(CCM)、断续(DCM)、混合(MCM)三种工作模式,每种模式都需要特定的控制算法,否则会加重电流畸变。本文对每种模式进行了详细研究和推导,根据预测电流法和滑模控制理论得到连续模式的占空比,通过对前馈项和采样电流进行校正来得到断续模式的占空比,最终得到一种适合于数字控制的混合算法,使得系统在全功率范围内均能最大程度地改善功率因数,利用Psim9.0仿真验证了该电流环算法的准确性。另外,在不同的电流导通模式下,电感电流纹波呈现出不同的特性,本文也对此进行了研究,以指导电感参数的合理选择。最后,对一台基于DSP数字芯片TMS320F28069的倍压Boost PFC样机进行了主电路参数选取和PFC控制算法的程序设计。样机实验表明在不同负载功率下的THDi、PF值等性能指标都满足设计目标要求。