随着电力电子技术的不断发展，开关电源凭借自身效率高、体积小及控制灵活等一系列优越性，广泛应用于航空航天、计算机通信以及自动控制等领域，并有逐步取代传统线性稳压电源的趋势。因此，不断提高开关电源性能是开关电源市场所需要的，其中就包括功率因数校正（PFC）技术和软开关技术。本文从Boost变换器入手，分析了其工作原理和在单级功率因数校正方面的应用。结合全桥变换器拓扑，本文提出了开关电源的新型拓扑应用，即基于全桥架构的单级PFC电路拓扑。该新型拓扑结合了Boost变换器和全桥变换器的优点，兼具功率因数校正和较大功率应用的优势。同时，为了提高开关电源效率，本文在电路设计中加入了钳位电路，通过合理设计驱动信号时序，实现开关管的零电压开通的软开关技术。在系统控制策略选择上，本文采用单周期控制技术。该控制技术的理念新颖，将其应用于有源功率因数校正电路中，可以大大减小电流畸变和实现较高功率因数。同时，该控制技术取消了传统控制方法所必须的乘法器，较低了控制电路的设计难度，是当前一种很有应用前景的控制策略。在此基础上，完成了系统的控制算法编写。通过系统地分析，本文设计了一台基于上述理论，功率级别为1KVA的开关电源样机，采用市电输入，直流稳压输出。详细分析了主电路参数设计，介绍了各个功能模块的电路设计。最后展示了开关电源样机的各个测试信号，得到较为理想的开关电源输出电压和较为良好的单级PFC效果。由此，验证了本开关电源设计的正确性和可行性。