当瞬时AC电压幅值小于1/2Vm时，电容C2通过VD7和负载放电当AC输入电压瞬时值低于无源PFC电路的DC总线电压时，VD2和VD3截止，AC电流不能通过整流二极管，于是IAC出现死区在AC电压的负半周开始后的一段时间内，VD1和VD4不会马上导通只有在AC瞬时电压高于桥式整流输出端的DC电压时，VD1和VD4才能因正向偏置而导通 一旦VD1和VD4导通，C1和C2再次被 充电，于是出现与正半周类似的情况，得到图3所示的AC线路输入电压VAC和电流IAC波形 从图3可以看出，采用无源PFC电路取代单只电容滤波，整流二极管导通角明显增大(大于120°)，AC输入电流波形会变得平滑一些在选择C1=C2=10µF/400V的情况下，线 路功率因数可达0.92~0.94，三次电流谐波仅约12％，五次谐波约18％，总谐波失真THD约28~30％但是，这种低成本的无源PFC电路的DC输出电压纹波较大，质量较差，数值偏低(仅约240V)，电流谐波成份并不能完全达到低畸变要求当其应用于电子镇流器时，因其DC输出电压脉动系数偏大，灯电流波峰比达2以上，超出1.7的限制要求欲提高无源PFC的效果，电路则变得复杂，人们理所当然地会选择有源PFC方案。
有源PFC升压变换器 有源PFC电路相当复杂，但半导体技术的发展为该技术的应用奠定了基础基于功率因数控制IC的有源PFC电路组成一个DC-DC升压变换器，这种PFC升压变换器被置于桥式整流器和一只高压输出电容之间，也称作有源PFC预调节器有源PFC变换器后面跟随电子镇流器的半桥逆变器或开关电源的DC-DC变换器有源PFC变换器之所以几乎全部采用升压型式，主要是在输出功率一定时有较小的输出电流，从而可减小输出电容器的容量和体积，同时也可减小升压电感元件的绕组线径.PFC变换器有不同的分类方法按通过升压电感元件电流的控制方式来分，主要有连续导通模式(CCM)、不连续导通模式(DCM)及介于CCM与DCM之间的临界或过渡导通模式(TCM)三种类型不论是哪一种类型的PFC升压变换器，都要求其DC输出电压高于最高AC线路电压的峰值在通用线路输入下，最高AC线路电压往往达270V，故PFC变换器输出DC电压至少是380V(270V√2V)，通常都设置在400V的电平上 工作在CCM的PFC变换器，输出功率达500W以上乃至3kW,在DCM工作的PFC变换器，输出功率大多在60~250W，应用比较广泛，故在此作重点介绍。
工作于DCM的有源PFC升压变换器控制IC有几十种型号，如ST公司生产的L6560、西门子公司生产的TDA4817/TDA4862、摩托罗拉公司生产的MC33261/MC34261、三星公司生产的KA7524/KA7526、硅通公司生产的SG3561等其中，L6560、KA7524/KA7526和MC33261等，在国内直接可以采购，应用比较广泛这些器件全部采用8引脚DIP或SO封装，芯片电路组成大同小异，其基本组成包括以电压误差放大器为中心的电压控制环路和以一象限乘法器、电流感测比较器及零电流检测器等构成的电流控制环路图4示出了DCM升压型PFC控制IC的内部结构及由其组成的预变换器电路这种PFC升压变换器的工作原理如下：当接通AC线路后，由于电容C1容值仅为0.1~0.22 µ F，只用作高频旁路，故桥式整流输出为100Hz的正弦半波脉动电压,亦即AC半正矢通过电阻R3的电流对电容C3充电,当C3上的电压升至IC的启动门限(大多为11V左右)以上时，接通IC电源电压(VCC)，IC开始工作，并驱动PFC开关VT1动作一旦PFC升压变换器进入正常运行状态，升压电感器T1的次级绕组则感生高频脉冲信号，经二极管VD5整流和电容C3滤波，为IC提供工作电压和电流。
桥式整流后的AC输入电压，经R1和R2组成的电阻分压器分压，作为乘法器的一个输入(VM1)升压变换器的DC输出电压，在 电阻分压器下部电阻R9上的分压信号，反馈到IC误差放大器的反相输入端，并与误差放大器同相输入端上的参考电压VREF比较，产生一个DC误差电压VEAO，也输入到乘法器乘法器的输出VMO是两个输入(VM1和VM2)的结果，作为IC电流感测比较器的参考当IC驱动VT1导通时，升压二极管VD6截止，流过L的电流从0沿斜坡线性增加，并全部通过VT1和地回复一旦IL在开关周期内达到峰值，VT1上的驱动PWM脉冲变为零电平，VT1截止，电感器L中的储能使VD6导通，通过L的电流IL，沿向下的斜坡下降一旦IL降为零，L的次级绕组产生一个突变电势被IC的零电流检测器接收，IC产生一个新的输出脉冲驱动VT1再次导通，开始下一个开关周期IC的电流检测逻辑电路同时受零电流检测器和电流传感比较器的控制，可确保在同一时刻IC只输出一种状态的驱动信号VT1源极串联电阻R7用作感测流过VT1的电流只要R7上的感测电压超过电流传感比较器的触发门限电平，PFC开关VT1则截止当AC线路电压从零按正弦规律变化时，乘法器输出VMO为比较器建立的门限强迫通过L的峰值电流跟踪AC电压的轨迹。
在各个开关周期内电感峰值电流形成的包迹波，正比于AC输入电压的瞬时变化，呈正弦波波形在两个开关周期之间，有一个电流为零的点，但没有死区时间，从而使AC电流通过桥式整流二极管连续流动(二极管的导通角几乎等于180°)，整流平均电流即为AC输人电流(为电感峰值电流的1/2)，呈正弦波波形，且与AC线路电压趋于同相位，因而线路功率因数几乎为1(通常为0.98~0.995)，电流谐波含量符合IEC1000-3-2标准的规定要求与此同时，由于PFC电压控制环路的作用，PFC变换器输出经提升的稳压DC电压，纹波很大，频率为100Hz，同样为正弦波其控制原理与开关电源一样，其DC输出电压在90~270V的AC输入电压范围内保持不变 在DCM下工作的PFC升压变换器相关电压和电流波形如图5所示，图6为AC线路输入电压和电流波形 事实上，工作于DCM的PFC升压变换器开关频率不是固定的在AC输入电压从0增大的峰值时，开关频率逐渐降低在峰值AC电压附近，开关周期最大，而频率最低 在连续模式(CCM)下工作的PFC升压变换器采用固定频率高频PWM电流平均技术这类变换器的开关占空比是变化的，但开关周期相同。
通过升压电感器和PFC开关MOSFET的电流在AC线路电压的半周期之内(即0