表 2 电流变压器产品说明书

这两个表格列出了区别这几个参数所需的信息。
很容易便能计算得到二次绕组的峰值电流（方程式1）：
IRsenseL = IinLpk / N = 0.183 A
利用如下方程式计算得到检测电阻器的电阻值（方程式2）：
R1 = VRsense / IRsenseL = 5.464 .
假设转换器工作在最大负载和最小输入电压下，则可以计算得到二次绕组的电压。该总电压由电流检测电阻器 Rsense 的电压（根据定义为 1 伏）、二极管电压（定义为 0.7 伏）以及绕组电阻 VRwinding 的电压组成，其计算方法如下（方程式 3）：
VRwinding = Rwinding * IRsenseL = 1.007 V
电感总电压的计算方法如下（方程式 4）：
Vind = VRsense +Vfd + VRwinding = 2.707 V
该电压出现在磁化电感的时长为（方程式 5）：
TonL = DL / Fosc = 6.995 s
磁化电感磁化电流的变化为（方程式 6）：
Imagpk = (TonL * Vind) / Lmag = 9.466 mA
这时，你需要确认该变压器没有出现饱和。利用推导所得值，其计算方程式如下（方程式 7）：
Bpk = (37.59 * Vind* DL*10⁵)/(N*Fosc*10^-3) = (37.59 * 2.707 * 0.699 * 10⁵)/(100 * 10⁵ * 10^-3) = 711.6
根据产品说明书，最大允许通量水平为 30% 左右，即 2000。
由于这种配置的通量密度是在极端条件下得到的，其不到易产生饱和的通量水平的一半，因此只要在“关闭”时间能够急剧降低，那么就允许磁化电流增加（这时几乎为原来的三倍）。
为了防止变压器“走向”饱和，你需要在 Q1 关闭期间有一个伏秒积分。这样便可在“开启”时间平衡伏秒积分。通过放置一个电阻器 R1（称作重置电阻器），可以达到这个目的，这样“开启”期间形成的磁化电流便会在“关闭”期间强制在该重置电阻器 (R1) 中形成一伏特电压。请记住，该电阻器的电压会随磁化电流减少而下降。
要想知道 R1 的值，可设置峰值磁化电流为 2 * DImagpk，然后设计电路，这样在“开启”期间所选电阻器便会降低磁化电流至0.5 * DImagpk。这样可以确保峰值电流低于2 * DImagpk时也能正常工作。
将磁化电感的初始电流设置为 Iinit = 20 mA，把最终磁化电流设置为 Ifinal = 5 mA。“关闭”时间为Toff = 3.005 μs，而所选变压器的磁化电感Lmag为2 mH（产品说明书提供）。知道这些信息后，便可得到R1电阻器的值（方程式 8）。
R1= ((ln(Iinit/Ifinal)) * Lmag) / Toff) = ((ln(4)) * 2 mH) / (3.005 μs) = 922.6Ω
这时，解决方案的一半已经完成。你还需要解决增压二极管电流检测器的电流变压器电路的设计问题。T2 电流变压器的极端情况是最大负载时出现峰值最大线压。
高线压峰值下主开关“开启”时间为整流二极管 D3 和 T2 电流变压器一次绕组的最大导电时间。这就是将要用于设计的状态。
由于相同一次电流需要相同的电流检测电阻器电压，因此两个变压器所使用的Rsense 也相同。T2一次绕组的电流的导电时间为（1-D）。变压器一次绕组的最大导电时间为（方程式 9）：
Tondiode = (1-DH) / Fosc = 9.369 μs
变压器的相应重置时间为（方程式 10）：
Toffdiode = DH / Fosc = 0.631 μs
这些状态下（最大输入电压）T2 变压器一次绕组的电流大大小于低输入电压。高线压时，最大电流 IinHpk 仅为 5.87 安培。
这样便得到这些状态下的检测电阻器电压（方程式 11）：
VRsencehigh = (IinHpk / N) * R2 = ((5.87 A) / 100) * 5.464 Ω = 0.292 V
内部绕组电阻的电压为（方程式 12）：
VRwindingH = (IinHpk / N) * Rwinding = 0.294 V
变压器磁化电感的电压等于（方程式 13）：
VmagHigh = VRsencehigh + Vfd + VRwindingH = 0.292 V + 0.7 V + 0.294 V = 1.285 V
单次脉冲的铁心通量为（方程式 14）：
BpkH = (37.59 * VmagHigh * (1-DH) * 10⁵) / (100 * Fosc *10^-3)
= (37.59 * 1.285 * .937 *10⁵) / (100 * 10⁵ *10^-3) = 452.6
通量为允许通量的 25% 左右。
磁化电流计算方法如下（方程式 15）：
ImagH = (VmagHigh * Tondiode )/ Lmag = (1.285 V * 9.369μs) / 2 mH = 6.02ma
现在，如果我们设置磁化电流限制为两倍ImagH峰值，最终电流为ImagH的一半，而时间则为TresetH，其中TresetH = DH/Fosc，这样我们便可以计算得到R2的值（方程式 16）：
R2 = ((ln(2/.5)) *Lmag) / TresetH = (1.386 * 2 *10^-3 ) / (.631 * 10^-6) = 4.395 kΩ

结论
到此，我们便完成了 PFC 电流检测电路的设计。降压转换器的平均电流模式控制使用的计算方法与此类似。使用降压转换器峰值电流模式控制时，只需使用上述计算方法便可，并在最大负载和最小输入电压时使用主开关占空比限制。
1 kW 以上 PFC 转换器常常使用的 PFC 控制器是 UCC2817a。功率更高时，可利用本文中介绍的电流检测变压器，来测量功率FET和输出二极管的电流。