单级有源PFC电路较为简单，成本也较低并能得到较好的功率因数，因此备受青睐。基本上大部分DC/DC拓扑都可以作为单级PFC的主电路，下面分别介绍几种常见单级有源PFC电路^[5]。

1.单级Buck有源PFC电路

单级Buck有源PFC电路如图5-10所示，图中，Buck电路可工作在电感临界连续模式，以实现输入电流波形的校正。

图5-10 单级Buck有源PFC电路（一）

Buck电路由于输入电压高于输出电压，在用于电网侧功率因数校正时，在输入电压低于输出电压时就没有电流输入，这时电流波形会出现一个缺口。不过这个缺口对PFC影响不大，实际电路功率因数可以达到0.9以上。

另外，由于控制回路的信号采样方式不同，单级Buck有源PFC电路中的开关管和电感也有不同的接法，如图5-11所示，可根据不同的EMC和灯具安规的不同处理方法进行分析和讨论。

2.单级Boost有源PFC电路

单级Boost有源PFC电路如图5-12所示，其工作原理为，在PWM信号的控制下，当Q导通时，二极管截止，整流后的输入电压U_IN全部加在电感L上，电感充电，电流逐渐增大，此时电源的输入电流等于电感电流；当开关管Q关断时，二极管VD导通，电感L向输出电容放电，电感两端的电压为U_O-U_IN，并且电源电流仍然等于电感电流。当开关管交替开启和关断时，电路在两种状态中交替转换，可以实现升压变换功能。

图5-11 单级Buck有源PFC电路（二）

图5-12 单级Boost有源PFC电路

Boost电路的APFC具有如下特点：(www.daowen.com)

1）一般输入电流连续，EMI较小。

2）适合于电流控制。

3）输入有电感，可减少对滤波器的要求，同时可以减少瞬态高频脉冲对电网产生的冲击。

4）开关管的电压不超过输出电压。

5）开关管的驱动基准电压为零，容易设计开关电路。

6）可在整个交流电压输入范围内实现较高的功率因数。

3.单级Flyback有源PFC电路

单级Flyback有源PFC电路可以用最少的元器件实现宽范围灵活的输入输出电压比，电路如图5-13所示。

Flyback变换电路可以结合输入电压的前馈控制和电感电流临界连续模式，轻松实现电网侧高功率因数，不像单级Buck有源PFC电路那样存在输入电流死区。如果采用一次侧反馈控制和准谐振工作模式，可进一步去掉一次侧、二次侧控制闭环用的光耦并降低开关损耗，可以提高LED驱动的可靠性和寿命。

单级Flyback有源PFC电路的核心是变压器T，变压器T的实质为储能耦合电感，而不是传统概念的变压器。当开关管Q导通时，能量存储到一次侧的电感中；当开关管Q关断时，存储的能量通过二极管VD释放到二次侧。因此变压器一次侧电感量L_P的设计是关键，可参见第3章Flyback变换电路的变压器设计部分。

单级Flyback有源PFC电路也有不足之处，当输入电容容量不够时，输出电流的工频纹波会引起明显的频闪，此时需要再加一级纹波电流抑制电路将其控制在10%以内，以解决频闪问题；同时在使用调光器时，兼容各种调光器也较为困难。

图5-13 单级Flyback有源PFC电路