器繞組116的第二端子的第二晶體管（S2)。第二對(duì)可控整流器包括連接至次 級(jí)變壓器繞組116的第二端子的第=晶體管（S3) W及連接至次級(jí)變壓器繞組116的第一端 子的第四晶體管（S4)。全波整流器118的晶體管作為受控整流器進(jìn)行操作，并且因此可為 適于用作同步整流器的任何標(biāo)準(zhǔn)的晶體管類(lèi)型（諸如，F(xiàn)ET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、IGBT (絕緣柵 極雙極型晶體管）等），其中晶體管的切換狀態(tài)確定該晶體管被配置為二極管還是被配置 用于W小壓降整流低DC電流。次級(jí)側(cè)控制單元120生成相應(yīng)的柵極信號(hào)（"柵極Si"、"柵 極S2"等）W控制全波整流器的切換，使得該全波整流器118 :(a)通過(guò)對(duì)跨次級(jí)側(cè)變壓器 繞組116的電壓或者流經(jīng)次級(jí)側(cè)變壓器繞組116的電流進(jìn)行整流，來(lái)產(chǎn)生用于供給電子系 統(tǒng)102的負(fù)載104的整流輸出，W及化）對(duì)整流輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)。負(fù)載114可為電子設(shè)備諸如 CPU(中央處理單元）、GPU(圖形處理單元）、存儲(chǔ)器（例如，使用諧振轉(zhuǎn)換器的48V/1V)，或 者負(fù)載114可為另一個(gè)轉(zhuǎn)換器（例如，W便實(shí)施用于服務(wù)器的400V/48V轉(zhuǎn)換器或400V/12V 轉(zhuǎn)換器）。
[00%] 根據(jù)圖1的實(shí)施例，次級(jí)側(cè)控制單元120使用交替邊沿調(diào)制來(lái)對(duì)全波整流器118 的晶體管進(jìn)行切換，從而增加可控性范圍。交替邊沿調(diào)制技術(shù)可應(yīng)用于電壓型或電流型的 諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。對(duì)電壓型或電流型的指定，確定了負(fù)責(zé)傳送功率的正弦波形。
[0027] 圖2示出圖1的電子系統(tǒng)102的整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)）電路100 W及對(duì)應(yīng)的濾波 器122,其實(shí)施為電壓型諧振轉(zhuǎn)換器，其中Vw。是跨次級(jí)變壓器繞組116的端子的時(shí)變電壓， 并且L。。是變壓器繞組116中的對(duì)應(yīng)的電流。濾波器122示出為包括電感器化f)和電容器 (Cf)的低通濾波器，用于將電壓型諧振轉(zhuǎn)換器100禪合至負(fù)載144。圖2中示出的電壓型 諧振轉(zhuǎn)換器100的操作，參考圖3在下文中更詳細(xì)地解釋。
[0028] 圖3示出與圖2的電壓型諧振轉(zhuǎn)換器100的操作相關(guān)的各種波形，其中V。^是任 何線性控制網(wǎng)絡(luò)中存在的補(bǔ)償誤差信號(hào)。次級(jí)側(cè)控制單元120使用下降邊沿調(diào)制來(lái)對(duì)全波 整流器118的晶體管Si和S 3進(jìn)行切換，并且使用上升邊沿調(diào)制來(lái)對(duì)全波整流器118的晶 體管Sz和S 4進(jìn)行切換。在一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)控制單元120基于同步至次級(jí)變壓器繞組 116的諧振電流或電壓的波形（is。?；騐sJ的下降邊沿PWM(脈寬調(diào)制）信號(hào)（VtmJ，對(duì)第 一整流器晶體管Si和第S整流器晶體管S 3進(jìn)行切換。次級(jí)側(cè)控制單元120也基于也同步 至該諧振波形的上升邊沿PWM信號(hào)（VimJ，對(duì)第二整流器Sz和第四整流器S 4進(jìn)行切換。下 降邊沿PWM信號(hào)Vtmnd和上升邊沿PWM信號(hào)V im。沖的每一個(gè)都在諧振波形的零交叉點(diǎn)處變 至（即，接近）零。
[0029] 次級(jí)側(cè)控制單元120響應(yīng)于下降邊沿PWM信號(hào)Vtmud上升至誤差信號(hào)V。胃之上，如 果第一晶體管Si導(dǎo)通那么將第一晶體管S 1斷開(kāi)，或者如果第S晶體管S 3導(dǎo)通那么將第S 晶體管S3斷開(kāi)。次級(jí)側(cè)控制單元120響應(yīng)于上升邊沿PWM信號(hào)V Imud下降至誤差信號(hào)V。胃 之下，如果第二晶體管Sz斷開(kāi)那么將第二晶體管S 2導(dǎo)通，或者如果第四晶體管S 4斷開(kāi)那么 將第四晶體管S4導(dǎo)通。在圖4中，整流器晶體管的柵極電壓分別被標(biāo)記為VgSl、VgS2、VgS3和 VgS4,該柵極電壓的電平對(duì)應(yīng)于由次級(jí)側(cè)控制單元120所生成的相應(yīng)的柵極信號(hào)r柵極Si"、 "柵極S2"等），如圖1所示。在調(diào)制方案交換的情況下，即，在上升邊沿調(diào)制用于整流器晶 體管Si和S 3、并且下降邊沿調(diào)制用于整流器晶體管Sz和S 4的情況下，全波整流器118的整 流和調(diào)節(jié)行為也是相同的。
[0030] 不論在上述的哪種情況下，當(dāng)全波整流器118的晶體管W開(kāi)環(huán)方式來(lái)操作時(shí)，整 流電壓（VaJ都對(duì)應(yīng)于降低了兩個(gè)晶體管電阻壓降（2I〇Rds)的經(jīng)整流的變壓器繞組電壓， 良P ,Vrect= IVsJ-2I〇Rds，其中Io是晶體管輸出電流（旨P，F(xiàn)ET的漏極電流）并且Rds是晶 體管導(dǎo)通狀態(tài)電阻（例如，F(xiàn)ET的漏極至源極電阻）。在交替邊沿調(diào)制下，存在S個(gè)可能整 流器電壓降：（l)2IoRds ;(2)Vp+IoRds ;或者（3)2Vp，其中Vp是晶體管本體二極管的正向電 壓。本體二極管在滿負(fù)載狀態(tài)下并不導(dǎo)通。隨著負(fù)載的減少，允許本體二極管在該周期的 更大部分導(dǎo)通，因此使得全波整流器118能夠在單個(gè)電壓型諧振轉(zhuǎn)換器級(jí)中執(zhí)行整流和調(diào) 節(jié)兩者。
[0031] 更詳細(xì)地，圖2中示出的電壓型諧振轉(zhuǎn)換器級(jí)100的輸出電壓計(jì)算如下： (I)
[0033] 使用比率
，聘初級(jí)變壓器繞組110的穩(wěn)態(tài)基頻AC電壓給定如下：
(2)
[0035] 其中化K是作為同步整流器操作的晶體管的占空比，并且等于V。胃與調(diào)制器的振 幅（Vtmud= VimJ的比率。N是初級(jí)變壓器繞組110與次級(jí)變壓器繞組116的應(yīng)數(shù)比率。轉(zhuǎn) 換因數(shù)P給定如下：
[0036] 0 = 1+丫（1-DJ +入 Dsr 做
[0037] 由等式（1)至（3)，調(diào)整整流器變壓器的導(dǎo)通，使得初級(jí)變壓器繞組110處的電壓 改變，運(yùn)意味著諧振回路的傳輸特性發(fā)生改變。因此，通過(guò)整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)）電路100 的全波整流器晶體管的交替邊沿調(diào)制，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載調(diào)節(jié)。
[003引圖4示出圖1的電子系統(tǒng)102的整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)）電路100 W及對(duì)應(yīng)的濾波 器122,其實(shí)施為電流型諧振網(wǎng)絡(luò)，其中L。。是次級(jí)變壓器繞組116中的時(shí)變電流。過(guò)濾器 122被實(shí)施為用于將電流型諧振轉(zhuǎn)換器100禪合至負(fù)載114的電容器（Cf)。圖4中示出的 整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)）電路100的操作，參考圖5在下文中更詳細(xì)地解釋。
[0039] 圖5示出與圖4的電流型諧振轉(zhuǎn)換器100的操作相關(guān)的各種波形，其中V。^同樣 表示任何線性控制網(wǎng)絡(luò)中存在的補(bǔ)償誤差信號(hào)。從變壓器繞組和整流電流波形L。。和i fwt 中，可W看出，占空比化K的調(diào)整影響了諧振回路的傳輸特性。當(dāng)全波整流器118的晶體管 溝道導(dǎo)通100%的周期時(shí)，傳輸最大功率，而在整流器晶體管根本不導(dǎo)通時(shí)傳輸處于最小。 W40] 如前文中所述，整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)）電路100的控制單元120響應(yīng)于下降邊沿 PWM信號(hào)Vtmud上升至補(bǔ)償誤差信號(hào)V。胃之上，如果第一晶體管S 1導(dǎo)通那么將第一晶體管S 1 斷開(kāi)（即，VgSl=O)或者如果第S晶體管S3導(dǎo)通那么將第S晶體管S3斷開(kāi)（即，VgS3=〇)。 次級(jí)側(cè)控制單元120 W類(lèi)似的方式，響應(yīng)于上升邊沿PWM信號(hào)Vimud下降至誤差信號(hào)V。胃之 下，如果第二晶體管Sz斷開(kāi)那么將第二晶體管Sz導(dǎo)通（即，VgS2= 1)或者如果第四晶體管 S4斷開(kāi)那么將第四晶體管S4導(dǎo)通（即，VgS4= 1)。圖5中的整流器晶體管的柵極電壓電平 Vgsn VgS2、和VgS4對(duì)應(yīng)于如圖1所示的由次級(jí)側(cè)控制單元120所生成的相應(yīng)的柵極信號(hào) ("柵極Si"、"柵極S2"等）。同樣，在調(diào)制方案交換的情況下，全波整流器118的整流和調(diào) 節(jié)行為也是相同的，如上文中所解釋的。不論在上述的哪種情況下，并且在交替邊沿調(diào)制 下，存在S個(gè)可能整流器電壓降：（l)2iweRds ; (2)Vp+iwcRds ;或者（3)2Vp，其中Vp是晶體管 本體二極管的正向電壓。隨著負(fù)載的減少，允許本體二極管在該周期的更大部分導(dǎo)通，因此 使得全波整流器118能夠在單個(gè)電流型諧振功率轉(zhuǎn)換器級(jí)中執(zhí)行整流和調(diào)節(jié)兩者。
[OOW 圖6示出基于相移調(diào)制（PSM)方案的、與圖4的電流型諧振整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)） 電路100的操作相關(guān)的各種波形。根據(jù)此實(shí)施例，整流和調(diào)節(jié)（次級(jí)側(cè)）電路100的控制 單元120 W約50%占空比W互補(bǔ)的方式來(lái)對(duì)每個(gè)可控整流器的晶體管對(duì)進(jìn)行切換。次級(jí)側(cè) 控制單元120還在可控整流器對(duì)之間引入相移（4)。圖6中示出的所得波形使用下降邊沿 調(diào)制（標(biāo)準(zhǔn)相移調(diào)制技術(shù)）W生成相移。
[0042] 當(dāng)相鄰的整流器晶體管咕和S 3或者S 2和S 4)被次級(jí)側(cè)控制單元120導(dǎo)通時(shí)，諧 振電流循環(huán)流動(dòng)而不是發(fā)送至負(fù)載114并且沒(méi)有大的輸出電壓波紋。利用下降邊沿調(diào)制， 整流電流波形（ifwt)在開(kāi)始了半周期的零交叉處開(kāi)始，并且隨后在半周期結(jié)束之前截?cái)唷?如果替代地采用上升邊沿調(diào)制，那么整流電流波形將會(huì)在開(kāi)始了半周期的零交叉之后的特 定時(shí)刻開(kāi)始，并且然后在該半周期結(jié)束時(shí)的零交