此前根據單周期的APFC的原理做了相關實驗。
單周期 Boost 結構 APFC電路原理圖如圖 1 所示。
圖1 單周期控制的Boost APFC原理圖
當輸入電流與輸入電壓無相位差，即變換器相對于輸入端呈電阻性時，此時輸入功率因數為 1，為理想狀態，此時電路滿足
式中，Re為變換電路的等效輸入電阻。
由上式近一步得
上式即為連續模式下的單周期控制方程。在穩態時，可認為輸出電壓 Uo是定值，通過調節電感電流iL可以改變等效輸入電阻 Re，從而實現了對輸入功率的控制。
圖2所示為其控制過程中主要的波形圖，包括時鐘信號Clock、PI調節器輸出Vm、積分器輸出DVm、比較器的輸入Vm-DVm和電感電流iL、RS觸發器輸出的PWM信號Q。其控制電路的工作過程為：在每個時鐘周期內，采樣輸出電壓值與基準電壓比較后得到電壓誤差值，經過PI調節器調節得到Vm，同時積分器對Vm進行積分得到DVm，電感電流iL作為比較器的反相端值，Vm與DVm的差值作為比較器的正向端值，當二者值相等時，比較器的輸出端翻轉，控制開關管定時關斷，同時積分器復位，從而實現了對占空比d的控制。
圖2 單周期控制波形圖
設計單相Boost APFC電路，設計要求：輸入電壓Uin=100～140V；輸入頻率fin=50Hz；輸出電壓Uo=500 V；開關頻率fs=20kHz；輸出功率Po=500 W。
(1) 整流橋
選擇整流橋時，其額定電壓必須大于Uin峰值，即
其額定電流由Po和Uin決定，在輸入電壓最小時輸入電流最大，輸入電壓最小為 100V，取電路效率 η =90%，計算得輸入電流的最大值為
考慮設計余量，最終選擇 8A/220V 的整流橋。
(2) Boost電感
電感量決定了輸入的高頻紋波電流，因此電感值的選擇主要根據電流紋波的大小。在輸入電壓最低且輸出功率為最大時，此時輸入電流紋波最大，該情況下輸入電流為
取電感電流的最大脈動是其峰值的 10%，即
計算輸入電壓處于最小值時的占空比，即
電感值計算如下
實際選擇電感值為2mH。
- (3) 負載電阻
由輸出功率Po=500W，輸出電壓500V，通過公式 ，計算的負載電阻R=500Ω。
- (4) 輸出電容
由于APFC Boost輸出電壓為2倍工頻紋波，紋波大小由輸出電流和輸出電容C決定，所以根據輸出電壓紋波△uo來確定C，即
取 ，輸出電流Io=Uo/R=1A，計算得C=212μF。取輸出電容值為300μF。
