KR101756546B1 - 공진형 dc/dc 변환기의 2차측 제어 - Google Patents

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Abstract

2차측 정류 및 조절 회로는 2차측 변압기 권선과, 2차측 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 2차측 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 갖는 전파 정류기와, 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 전파 정류기가 (a) 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고, (b) 정류된 출력을 조절하도록 전파 정류기의 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 동작할 수 있다.

Description

공진형 DC/DC 변환기의 2차측 제어{SECONDARY SIDE CONTROL OF RESONANT DC/DC CONVERTERS}
본 출원은 공진형 DC/DC 변환기, 특히 공진형 DC/DC 변환기의 2차측 제어(secondary side control)에 관한 것이다.
무손실에 가까운 스위칭을 달성하기 위한 공진형 변환기의 능력은 효율적인 고주파 동작을 가능하게 한다. 그러나, 피드백 경로에서 높은 동적 부하 및/또는 분리(isolation)를 가진 응용에서, 구현 상세 사항은 달성 가능한 주파수를 실질적으로 제한할 수 있다. 분리 토폴로지의 경우에, 광 결합기는 2차측의 감지 출력(전압 또는 전류)과 1차측 상의 제어기 사이에 분리를 제공하기 위해 사용된다. 공진형 변환기의 제어기는 1차 측 장치의 제어 변수를 조정함으로써 조절(regulation)을 유지하기 위해 출력의 요구에 응답한다. 광 결합기는 제어 루프의 달성 가능한 대역폭을 제한하는 저속(slow) 장치이다. 이는 루프 대역폭을 증가시키기 위한 능력인 고주파 동작의 이득 중 하나와 모순된다. 비분리 응용에서도, 피드백 루프는 1차측 장치의 주파수에서 작용한다. 2차측 제어를 이용해서, 루프는 스위칭 주기의 각각의 반주기에서 동작하여 효율적으로 응답 시간을 절반으로 만든다. 더욱이, 특정 공진형 변환기는 넓은 부하 변동 하에 있을 때 낮은 성능을 겪게 된다. 예를 들면, 직렬 공진형 변환기는 기존의 가변 주파수(VF) 제어 하에 무부하에서 조절을 할 수 없게 된다. 2차측 제어는 이를 극복할 수 있다.
하나의 2차측 제어 기술은 부하로 전달되는 공진 에너지의 양을 제어한다. 하나의 종래의 접근 방식은 중앙 탭 2차 변압기 시스템에서 동기식 정류기의 게이트 신호로 위상 시프트를 도입하는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 접근 방식은 역 전류가 정류기에 흐르도록 하고, 출력에서 증가된 전압 리플(voltage ripple)을 유발시킨다. 다른 종래의 접근 방식은 단일 권선의 2차 변압기를 위한 풀 브리지 정류기 구성을 사용하는 것을 포함한다. 두 정류기는 간단한 다이오드이고, 다른 두 정류기는 동기식(제어 가능한) 정류기이다. 그러나, 이러한 접근 방식의 경우, 적어도 하나의 다이오드는 항상 정류 경로 내에 있으므로 전체 부하에서 달성 가능한 효율을 제한하게 된다.
다른 2차측 제어 기술은 동기식 정류기와 진성 바디 다이오드의 MOSFET 채널의 전도 차이를 활용한다. 하나의 종래의 접근 방식은 이중 에지 변조 방식보다 낮은 과도 성능을 갖는 단일의 변조 방식을 사용하는 것을 포함한다. 다른 종래의 접근 방식은 가장 빠른 달성 가능한 응답을 생성하는 이중 에지 변조 방식을 사용하는 것을 포함한다. 그러나, 각각 풀 브리지와 중앙 탭 정류기 각각에 대해 하나 또는 두개의 저항 전압 강하(resistive drop) 또는 하나 또는 두개의 다이오드 전압 강하(diode drop)의 옵션만이 존재하므로 제어가 필수이다.
2차측 정류 및 조절 회로의 실시예에 따르면, 2차측 정류 및 조절 회로는 2차측 변압기 권선과, 2차측 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 2차측 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 갖는 전파 정류기와, 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 전파 정류기가 (a) 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고, (b) 정류된 출력을 조절하도록 전파 정류기의 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 동작할 수 있다.
2차측 정류 및 조절 회로를 이용하는 정류 및 조절의 대응하는 방법은 전파 정류기가 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하도록 전파 정류기의 트랜지스터를 스위칭하는 단계와, 정류된 출력을 조절하기 위해 전파 정류기의 트랜지스터를 스위칭하는 단계를 포함한다.
전자 시스템의 실시예에 따르면, 전자 시스템은 부하와, 2차측 변압기 권선과, 2차측 변압기 권선을 부하에 결합시키고 2차측 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 2차측 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 포함하는 전파 정류기와, 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 전파 정류기가 (a) 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고, (b) 정류된 출력을 조절하도록 전파 정류기의 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 동작할 수 있다.
당업자는 다음의 상세한 설명을 판독하고 첨부된 도면을 살펴볼 때 추가적인 특징 및 이점을 인식할 것이다.
도면의 요소는 반드시 서로에 대해 축척에 따라 도시되는 것은 아니다. 동일한 참조 번호는 대응하는 유사한 부분을 나타낸다. 다양한 예시된 실시예의 특징은 서로를 배제하지 않는 한 조합될 수 있다. 실시예는 도면에 도시되고, 다음에서 상세히 설명된다.
도 1은 부하를 공급하기 위한 2차측 정류 및 조절 회로를 포함하는 전자 시스템의 실시예의 블록도를 도시한다.
도 2는 전압 공진형 변환기로서 구현되는 도 1의 2차측 정류 및 조절 회로의 실시예의 블록도를 도시한다.
도 3은 정류 및 조절을 달성하기 위해 교번 에지 변조(alternate-edge modulation)를 사용하여 도 2의 2차측 정류 및 조절 회로를 동작하는 것과 연관된 다양한 파형을 도시한다.
도 4는 전류 공진형 변환기로 구현되는 도 1의 2차측 정류 및 조절 회로의 실시예의 블록도를 도시한다.
도 5는 정류 및 조절을 달성하기 위해 교번 에지 변조를 사용하여 도 4의 2차측 정류 및 조절 회로를 동작하는 것과 연관된 다양한 파형을 도시한다.
도 6은 정류 및 조절을 달성하기 위해 트레일링 에지(trailing-edge) 변조와 함께 위상 시프트 변조를 사용하여 도 4의 2차측 정류 및 조절 회로를 동작하는 것과 연관된 다양한 파형을 도시한다.
도 7은 정류 및 조절을 달성하기 위해 리딩 에지(leading-edge) 변조와 함께 위상 시프트 변조를 사용하여 도 4의 2차측 정류 및 조절 회로를 동작하는 것과 연관된 다양한 파형을 도시한다.
도 8은 정류 및 조절을 달성하기 위해 교번 에지 변조와 함께 위상 시프트 변조를 사용하여 도 4의 2차측 정류 및 조절 회로를 동작하는 것과 연관된 다양한 파형을 도시한다.
도 9는 한 쌍만의 제어 가능 정류기 및 중앙 탭 구성으로 구현되는 도 1의 2차측 정류 및 조절 회로의 다른 실시예의 블록도를 도시한다.
도 10은 정류 및 조절을 달성하기 위해 교번 에지 변조를 사용하여 도 9의 2차측 정류 및 조절 회로를 동작하는 것과 연관된 다양한 파형을 도시한다.
도 11은 단일 정류 및 조절 단계를 갖는 전류 공진형 변환기에 사용하기 위한 제로 크로싱(zero-crossing) 검출 회로의 실시예의 블록도를 도시한다.
도 12는 단일 정류 및 조절 단계를 갖는 전류 공진형 변환기에 사용하기 위한 제로 크로싱 검출 회로의 다른 실시예의 블록도를 도시한다.
도 13은 단일 정류 및 조절 단계를 갖는 전류 공진형 변환기에 사용하기 위한 제로 크로싱 검출 회로의 또 다른 실시예의 블록도를 도시한다.
본 명세서에 설명된 실시예는 부하를 공급하기 위한 2차측 제어를 사용한다. 본 명세서에 설명된 기술의 세분화 정도(granularity)는 미세하고, 풀 브리지 정류기의 경우에 두 개의 저항 전압 강하, 하나의 저항 및 하나의 다이오드 전압 강하, 또는 두 개의 다이오드 전압 강하일 수 있다. 본 명세서에 설명된 정류 및 조절 회로는 변압기 권선, 전파 정류기 및 제어 유닛을 포함한다. 전파 정류기는 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 갖는다. 본 명세서에서 나중에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 중앙 탭 구성이 사용되는지에 따라 전파 정류기는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍 또는 또한 제어 가능 정류기의 제 2 쌍만을 가질 수 있다. 어느 한 경우에, 제어 유닛은 전파 정류기가 (a) 변압기 권선을 통한 전류 또는 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고, (b) 정류된 출력을 조절하도록 전파 정류기의 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 동작할 수 있다. 이와 같이, 비분리 dc/dc 변환기 또는 1차측 상에서의 제어기에 대한 피드백과 같은 추가적인 조절단은 전파 정류기의 트랜지스터가 정류 및 조절 모두를 부하에 제공하도록 제어되는 경우에는 반드시 필요하지는 않다. 따라서, 하나의 변환단만이 2차측 정류 및 조절 회로에 사용되어, 더욱 효율을 높이고 크기 및 비용을 줄인다.
도 1은 정류 및 조절 회로(100)와, 정류 및 조절(2차측) 회로(100)와 1차측 회로(104)를 포함하는 전자 시스템(102)의 일 실시예를 도시한다. 1차측 회로(104)는 변압기(103)에 의해 정류 및 조절 회로(100)에 결합된다. 변압기(103)는 분리 및/또는 전압 변환비를 제공한다. 1차측 회로(104)는 풀 브리지 또는 하프 브리지 구성인 초퍼 회로(106), 인덕터 및 커패시터의 일부 구성을 갖는 공진 네트워크(108), 변압기(103)의 1차 권선(110), 및 쵸퍼 회로(106)의 동작을 제어하고 정류 및 조절(2차측) 회로와 통신하기 위한 제어 유닛(112)을 포함한다. 예를 들면, 1차측 제어 유닛(112)은 초퍼 회로(106)의 트랜지스터 Q1 내지 Q4의 주파수 또는 다른 제어 변수를 조정한다. 1차측 회로(104)의 쵸퍼 회로(106)는 도 1의 풀 브리지 구성을 가지고, 트랜지스터 Q1, Q2, Q3 및 Q4를 포함한다. 1차측 제어 유닛(112)은 초퍼 회로(106)의 트랜지스터를 스위칭하기 위한 게이트 신호("게이트 Q1", "게이트 Q2" 등)를 생성한다. 1차측 회로(104)에 대한 DC 입력(Vin)은 ac 메인(main)으로부터 다수의 변환단에 의해 유도될 수 있는 DC 소스로서 예시된다.
전자 시스템(102)의 정류 및 조절(2차측) 회로(100)는 변압기(103)의 2차 권선(116), 전파 정류기(118) 및 제어 유닛(120)을 포함한다. 본 실시예에 따르면, 전파 정류기(118)는 제어 가능 정류기의 두 쌍을 갖는다. 제어 가능 정류기의 제 1 쌍은 2차측 변압기 권선(116)의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터(S1)와 2차측 변압기 권선(116)의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터(S2)를 포함한다. 제어 가능 정류기의 제 2 쌍은 2차측 변압기 권선(116)의 제 2 단자에 접속된 제 3 트랜지스터(S3)와 2차측 변압기 권선(116)의 제 1 단자에 접속된 제 4 트랜지스터(S4)를 포함한다. 전파 정류기(118)의 트랜지스터는 제어 가능 정류기로서 동작되고, 따라서 FET(전계 효과 트랜지스터), IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 등과 같은 동기식 정류기로서 사용하기에 적절한 임의의 표준 트랜지스터 타입일 수 있으며, 여기서 트랜지스터의 스위칭 상태는 트랜지스터가 다이오드로서 구성되는지 또는 작은 전압 강하로 낮은 ac 전류를 정류하기 위해 구성되는지를 판단한다. 전파 정류기(118)가(a) 2차측 변압기 권선(116)을 통한 전류 또는 변압기 권선(116)에 걸친 전압을 정류함으로써 전자 시스템(102)의 부하(114)에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고,(b) 정류된 출력을 조절하도록 2차측 제어 유닛(120)은 정류기 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 각각의 게이트 신호("Gate S1", "Gate S2" 등)를 생성한다. 부하(114)는 CPU(중앙 처리 유닛), GPU(그래픽 처리 유닛), 메모리(예를 들어 공진형 변환기를 사용하는 48V/1V)와 같은 전자 장치일 수 있거나, 부하(114)는 예들 들어 서버에 대한 400V/48V 변환기 또는 400V/12V 변환기를 구현하기 위한 다른 변환기일 수 있다.
도 1의 실시예에 따르면, 2차측 제어 유닛(120)은 제어 범위를 증가시키기 위해 전파 정류기(118)의 트랜지스터를 스위칭하기 위한 교번 에지 변조를 사용한다. 교번 에지 변조 기술은 전압 또는 전류 공진형 토폴로지에 적용될 수 있다. 전압형 또는 전류형의 지정은 전력 전송을 담당하는 정현파를 식별한다.
도 2는 Vsec가 2차 변압기 권선(116)의 단자에 걸친 시변 전압이고, isec가 변압기 권선(116)의 대응하는 전류인 전압 공진형 변환기로서 구현되는 도 1의 전자 시스템(102)의 정류 및 조절(2차측) 회로(100) 및 대응하는 필터(122)를 도시한다. 필터(122)는 전압 공진형 변환기(100)를 부하(114)에 결합하기 위한 인덕터(Lf) 및 커패시터(Cf)를 포함하는 저역 통과 필터로서 도시된다. 도 2에 도시된 전압 공진형 변환기(100)의 동작은 도 3을 참조하여 다음에 더욱 상세히 설명된다.
도 3은 도 2의 전압 공진형 변환기(100)의 동작과 연관된 다양한 파형을 도시하며, 여기서 Vcomp는 임의의 선형 제어 네트워크에 제공되는 보상된 에러 신호이다. 2차측 제어 유닛(120)은 전파 정류기(118)의 트랜지스터(S1 및 S3)를 스위칭하기 위한 트레일링 에지 변조와 정류기(118)의 트랜지스터(S2 및 S4)를 스위칭하기 위한 리딩 에지 변조를 사용한다. 일 실시예에서, 2차측 제어 유닛(120)은 2차 변압기 권선(116)에 대한 공진 전류 또는 전압 파형(isec 또는 Vsec)에 동기되는 트레일링 에지 PWM(펄스 폭 변조) 신호(Vtmod)에 기초하여 제 1 및 3 정류기 트랜지스터(S1, S3)를 스위칭한다. 2차측 제어 유닛(120)은 또한 공진 파형에 또한 동기되는 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)에 기초하여 제 2 및 4 정류기 트랜지스터(S2, S4)를 스위칭한다. 트레일링 에지 및 리딩 에지 PWM 신호(Vtmod, Vlmod)는 각각 공진 파형의 제로 크로싱 포인트에서 0으로 진행한다(즉, 접근한다).
2차측 제어 유닛(120)은 트레일링 에지 PWM 신호(Vtmod)가 보상된 에러 신호(Vcomp) 위로 상승하는 것에 응답하여 제 1 트랜지스터(S1)가 턴온 상태이면 제 1 정류기 트랜지스터(S1)를 턴오프시키거나 제 3 트랜지스터(S3)가 턴온 상태이면 제 3 정류기 트랜지스터(S3)를 턴오프시킨다. 2차측 제어 유닛(120)은 유사하게 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)가 에러 신호(Vcomp) 아래로 하강하는 것에 응답하여 제 2 트랜지스터(S2)가 턴오프 상태이면 제 2 정류기 트랜지스터(S2)를 턴온시키거나 제 4 트랜지스터(S4)가 턴오프 상태이면 제 4 정류기 트랜지스터(S4)를 턴온시킨다. 정류기 트랜지스터의 게이트 전압은 각각 도 4에서 VgS1, VgS2, VgS3 및 VgS4로 라벨링되고, 이의 레벨은 도 1에 도시된 바와 같이 2차측 제어 유닛(120)에 의해 생성되는 각각의 게이트 신호(“Gate S1”, “Gate S2”등)에 대응한다. 전파 정류기(118)의 정류 및 조절 동작은 스위칭되며, 즉 리딩 에지 변조는 정류기 트랜지스터(S1 및 S3)에 사용되고, 트레일링 에지 변조는 정류기 트랜지스터(S2 및 S4)에 사용된다.
어느 한 경우에, 전파 정류기(118)의 트랜지스터가 개루프 방식으로 동작되면, 정류된 전압(Vrect)은 트랜지스터의 두 저항 전압 강하(2IoRds)에 의해 감소되는 정류된 변압기 권선 전압에 대응하며, 즉 Vrect = |Vsec| - 2IoRds이며, 여기서, Io는 트랜지스터 출력 전류(예를 들어 FET의 드레인 전류)이고, Rds는 트랜지스터 온상태 저항(예를 들어 FET의 드레인-소스 저항)이다. 교번 에지 변조 하에서는, 3개의 가능한 정류기 전압 강하:(1) 2loRds;(2) VF + loRds; 또는(3) 2VF가 있으며, 여기서 VF는 트랜지스터 바디 다이오드의 순방향 전압이다. 바디 다이오드는 최대 부하에서는 실시하지 않는다. 부하가 감소하면, 바디 다이오드는 사이클의 큰 부분을 실시하도록 허용되며, 따라서 전파 정류기(118)가 단일 전압 공진형 변환기단에서 정류 및 조절 모두를 수행하도록 할 수 있다.
더욱 상세하게는, 도 2에 도시된 전압 공진형 변환기(100)의 출력 전압은 다음에 의해 주어진 바와 같이 계산된다:
Figure 112015107223814-pat00001
비율
Figure 112015107223814-pat00002
및
Figure 112015107223814-pat00003
, 1차 변압기 권선(110)에 걸친 정상 상태 기본 ac 전압은 다음에 의해 주어진다:
Figure 112015107223814-pat00004
DSR은 동기식 정류기로서 동작하는 트랜지스터의 듀티 사이클이고, Vcomp 대 변조기의 크기의 비와 동일하다(Vtmod = Vlmod). N은 1차 변압기 권선(110) 대 2차 변압기 권선(116)의 권선비이다. 변환 계수 β는 다음에 의해 주어진다:
Figure 112015107223814-pat00005
식(1)-(3)으로부터, 정류기 트랜지스터의 전도를 조정함으로써, 공진 탱크의 전달 특성을 변경하는 것을 의미하는 1차 변압기 권선(110)에서 전압이 변경된다. 따라서, 부하 조절은 정류 및 조절(2차측) 회로(100)에서 전파 정류기 트랜지스터의 교번 에지 변조에 의해 달성된다.
도 4는 전류 공진형 변환기로서 구현되는 도 1의 전자 시스템(102)의 정류 및 조절(2차측) 회로(100) 및 대응하는 필터(122)를 도시하며, isec는 2차 변압기 권선(116)의 시변 전류이다. 필터(122)는 전류 공진형 전력 변환기(100)를 부하(114)에 결합하기 위한 커패시터(Cf)로서 구현된다. 도 4에 도시된 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 동작은 도 5를 참조하여 다음에 더욱 상세히 설명된다.
도 5는 도 4의 전류 공진형 전력 변환기(100)의 동작과 연관된 다양한 파형을 도시하며, 여기서 Vcomp는 다시 선형 제어 네트워크에 제공되는 보상된 에러 신호를 나타낸다. 변압기 권선 및 정류된 전류 파형(isec 또는 irect)으로부터, 듀티 사이클 DSR의 조정은 공진 탱크의 전달 특성에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 최대 전력은 전파 정류기(118)의 트랜지스터 채널이 사이클의 100%를 실시할 때 전달되지만, 이러한 전달은 정류기 트랜지스터가 실시하지 않을 때 최소가 된다.
본 명세서에서 이미 설명된 바와 같이, 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 제어 유닛(120)은 트레일링 에지 PWM 신호(Vtmod)가 보상된 에러 신호(Vcomp) 위로 상승하는 것에 응답하여 제 1 트랜지스터(S1)가 턴온 상태이면 제 1 정류기 트랜지스터(S1)를 턴오프시키거나(즉 VgS1 = 0) 제 3 트랜지스터(S3)가 턴온 상태이면 제 3 정류기 트랜지스터(S3)를 턴오프시킨다(즉 VgS3 = 0). 2차측 제어 유닛(120)은 유사하게 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)가 에러 신호(Vcomp) 아래로 하강하는 것에 응답하여 제 2 트랜지스터(S2)가 턴오프 상태이면 제 2 정류기 트랜지스터(S2)를 턴온시키거나(즉 VgS2 = 1) 제 4 트랜지스터(S4)가 턴오프 상태이면 제 4 정류기 트랜지스터(S4)를 턴온시킨다(즉 VgS4 = 1). 도 5에서 정류기 트랜지스터의 게이트 전압 레벨 VgS1, VgS2, VgS3 및 VgS4은 도 1에 도시된 바와 같이 2차측 제어 유닛(120)에 의해 생성되는 각각의 게이트 신호(“Gate S1”, “Gate S2”등)에 대응한다. 다시 말하면, 전파 정류기(118)의 정류 및 조절 동작은 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같이 변조 방식이 스위칭될 경우에 동일하다. 어느 한 경우에, 교번 에지 변조 하에서는, 3개의 가능한 정류기 전압 강하:(1) 2isecRds;(2) VF + isecRds; 또는(3) 2VF가 있으며, 여기서 VF는 트랜지스터 바디 다이오드의 순방향 전압이다. 부하가 감소하면, 바디 다이오드는 사이클의 큰 부분을 실시하도록 허용되며, 따라서 전파 정류기(118)가 단일 전류 공진형 전력 변환기단에서 정류 및 조절 모두를 수행하도록 할 수 있다.
도 6은 위상 시프트 변조(PSM) 방식에 기초하여 도 4의 전류 공진형 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 동작과 연관된 다양한 파형을 도시한다. 본 실시예에 따르면, 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 제어 유닛(120)은 대략 50% 듀티 사이클을 갖는 상보 방식으로 제어 가능 정류기의 각각의 쌍의 트랜지스터를 스위칭한다. 2차측 제어 유닛(120)은 또한 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 위상 시프트(φ)를 도입한다. 도 6에 도시된 생성된 파형은 위상 시프트를 생성하도록 트레일링 에지 변조(표준 위상 시프트 변조 기술)를 사용한다.
인접한 정류기 트랜지스터(S1 및 S2, 또는 S3 및 S4)가 2차측 제어 유닛(120)에 의해 스위치온되는 경우, 큰 출력 전압 리플없이 부하(114)로 전송되는 대신에 공진 전류가 순환한다. 트레일링 에지 변조로, 정류된 전류 파형(irect)은 하프 사이클을 개시하는 제로 크로싱에서 시작하고, 그 후 하프 사이클의 끝 전에 잘라 낸다. 리딩 에지 변조가 대신에 사용되는 경우, 도 7에 도시하는 바와 같이, 정류된 전류 파형은 언젠가 하프 사이클을 개시하는 제로 크로싱 후에 시작하고, 그 후에 하프 사이클의 끝에 제로 크로싱에서 끝난다. 도 8에 도시된 바와 같이, 정류된 전류 파형은 교번 에지 변조가 위상 시프트를 생성하는 데 사용되는 경우 정류된 변압기 권선 전류(isec)의 피크에서 중심이 될 수 있다. 예를 들면, 2차측 제어 유닛(120)은 제 1 및 4 정류기 트랜지스터(S1 및 S4)를 스위치하기 위한 트레일링 에지 변조와 제 2 및 3 정류기 트랜지스터(S2 및 S3)를 스위치하기 위한 리딩 에지 변조를 이용하여 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 위상 시프트(φ)를 도입하도록 한다. 각각의 경우에, 전파 정류기(118)에 의해 출력된 전류(irect)는 모두 도 6에 도시된 바와 같이 정류되고 조절된다.
상술한 실시예에 따르면, PWM 기반 교번 에지 변조는 전파 정류기(118)의 최상위 트랜지스터(S1 및 S3)가 하나의 변조 방식으로 제어되고 최하위 정류기 트랜지스터(S2 및 S4)가 대향 방식으로 제어된다. 그러나, 전류 공진형 변환기에 대한 정류기 트랜지스터는 단일 단(single stage) 정류 및 조절을 달성하기 위해 위상 시프트 변조(PSM)를 이용하여 스위칭될 수 있다. 트레일링 에지 변조에 대해 상술하고 도 6에 도시된 바와 같이, 정류기 트랜지스터(S1 및 S4)는 각각 50% 듀티 사이클에서 동작하고 변압기 권선 전류 파형(isec)으로 위상 고정된다. 정류기 트랜지스터(S2 및 S3)는 정상 상태에서 50% 듀티 사이클로 상보 스위칭된다. 정류기 트랜지스터(S1 및 S4)에 대한 정류기 트랜지스터(S2 및 S3)의 위상 시프트는 보상된 에러 전압(Vcomp)에 의해 결정된다. 이것은 조절을 제공하기 위해 공진형 변환기의 전파 정류기(118)의 트랜지스터에 적용되는 표준 PSM(위상 시프트 변조)이다.
도 7은 정류기 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 트레일링 에지 변조 대신에 리딩 에지 변조를 이용하는 PSM 방식에 기초하여 도 4의 전류 공진형 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 동작과 연관된 다양한 파형을 도시한다. 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 2차측 제어 유닛(120)은 변압기 권선 전류 파형(isec)으로 위상 고정되는 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)에 기초하여 대략 50% 듀티 사이클에서 제 1 및 4 정류기 트랜지스터(S1, S4)를 스위칭한다. 정류기 트랜지스터(S2 및 S3)는 정상 상태에서 50% 듀티 사이클로 상보 스위칭되고, 정류기 트랜지스터(S1 및 S4)에 대한 정류기 트랜지스터(S2 및 S3)의 위상 시프트(φ)는 도 7에 도시된 바와 같이 보상된 에러 전압(Vcomp)에 의해 다시 결정된다.
도 8은 정류기 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 교번 에지 변조를 이용하는 위상 시프트 변조 방식에 기초하여 도 4의 전류 공진형 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 동작과 연관된 다양한 파형을 도시한다. 교번 에지 변조는 PSM 정류를 제공하지만, 각각의 변조 방식(리딩 에지 및 트레일링 에지)은 전파 정류기(118)의 최상위 및 최하위 트랜지스터(S1/S4 또는 S2/S3)에 책임이 있다. 특히, 2차측 제어 유닛(120)은 대략 50% 듀티 사이클에서 제 1 및 4 정류기 트랜지스터(S1, S4)를 스위칭하기 위해 변압기 권선 전류 파형(isec)으로 위상 고정되는 트레일링 에지 PWM 신호(Vtmod)를 생성한다. 2차측 제어 유닛(120)은 또한 대략 50% 듀티 사이클에서 제 2 및 3 정류기 트랜지스터(S2, S3)를 스위칭하기 위해 변압기 권선 전류 파형(isec)과 동위상인 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)를 생성한다. 상술한 리딩 에지 및 트레일링 에지 PSM 실시예와 유사하게, 정류기 트랜지스터(S1 및 S4)에 대한 정류기 트랜지스터(S2 및 S3)의 위상 시프트(φ)는 도 8에 도시된 바와 같이 보상된 에러 전압(Vcomp)에 의해 결정된다. 일 실시예에서, Vcomp는 전하가 필터 커패시터(Cf)에서 제거되지 않고, 출력 리플이 증가하지 않도록 예들 들어 변조 전압의 절반으로 제한된다.
PWM에 비해 정류를 위한 PSM 사이의 중요한 차이는 전파 정류기(118)의 대향 스위치(예를 들어 S1 및 S3, 또는 S2 및 S4)가 턴온 상태이면 필터(122)로만 전류가 흐른다는 것이다. 그렇지 않으면, 전류는 순환한다. PWM 기반 스위칭 제어는 FET 및 다이오드의 전도 차이를 이용한다. PSM 기반 스위칭 제어는 부하(114)로 전달되는 전류의 양을 제어함으로써 조절을 달성하고, 전류 공진형 변환기에만 적용 가능하다.
도 9는 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 다른 실시예를 도시한다. 도 9에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예와 유사하지만, 전파 정류기(118)는 트랜지스터(S1 및 S2)와 2차 변압기 권선(116)의 제 1 및 제 2 단자 사이의 중앙 탭을 포함하는 제어 가능 정류기의 한쌍만을 갖는다. 트랜지스터(S1 및 S2)는 보상된 에러 전압(Vcomp)에 기초하여 각각의 하프 사이클 동안 전압 또는 전류 신호(Vsec 또는 isec)을 정류한다. 정류기 트랜지스터가 스위치 온되면, IR 강하는 장치에 걸쳐 경험하게 되고, 정류된 전압 Vrect = |Vsec| - loRds를 생성하며, 여기서 loRds는 FET에 대한 IR 강하이다. 정류기 트랜지스터가 스위치 오프되면, 정류된 전압은 Vrect = |Vsec| - VF이며, 여기서 VF는 트랜지스터 바디 다이오드의 순방향 전압이다. 이러한 기술은 전류형 토폴로지에 적용될 수 있고, 그 후 대응하는 파형은 변압기 권선 전압이 단일 IR 또는 VF 전압에 의해 왜곡되는 도 5와 유사하다.
도 10은 도 9의 정류 및 조절(2차측) 회로(100)의 동작과 연관된 다양한 파형을 도시한다. 동작 동안, (도 9에 도시되지 않은) 2차측 제어 유닛(120)은 2차 변압기 권선(116)에 대한 공진 전류 또는 전압 파형(isec 또는 Vsec)에 동기되는 트레일링 에지 PWM 신호(Vtmod)에 기초하여 제 1 정류기 트랜지스터(S1)를 스위칭하고, 공진 파형에 또한 동기되는 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)에 기초하여 제 2 정류기 트랜지스터(S2)를 스위칭한다. 트레일링 에지 및 리딩 에지 PWM 신호는 각각 본 명세서에서 상술한 바와 같이 공진 파형의 제로 크로싱 포인트에서 0으로(접근) 진행한다. 2차측 제어 유닛(120)은 트레일링 에지 PWM 신호(Vtmod)가 보상된 에러 전압(Vcomp) 위로 상승하는 것에 응답하여 제 1 트랜지스터(S1)가 턴온 상태이면 제 1 정류기 트랜지스터(S1)를 턴오프한다. 2차측 제어 유닛(120)은 리딩 에지 PWM 신호(Vlmod)가 에러 전압(Vcomp) 아래로 하강하는 것에 응답하여 제 1 및 2 트랜지스터(S1 및 S2)가 모두 턴오프 상태이면 제 2 정류기 트랜지스터(S2)를 턴온시킨다.
본 명세서에서 상술한 전압 및 전류 공진형 변환기 모두의 실시예에서, 정류 및 조절(2차측) 회로(100)는 본 명세서에서 상술한 단일 단 정류 및 조절 변조 방식을 구현하기 위해 공진 파형(전압 공진형 네트워크에 대한 Vsec 및 전류 공진형 네트워크에 대한 isec)에서 제로 크로싱 포인트를 측정하고, 검출하고, 추정하거나 식별한다. Vsec를 감지하기 위한 전압 감지 회로는 간단하고 잘 알려져 있으며, 따라서 추가의 설명은 이런 점에서 전압 공진형 변환기의 실시예와 관련하여 주어지지 않는다. 전류 공진형 변환기에 대한 제로 크로싱 검출은 더욱 복잡하게 되는 경향이 있고, 이에 대한 몇몇 실시예는 다음에 도 11-13과 관련하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 11은 본 명세서에 설명된 전류 공진형 변환기에 사용하기 위한 제로 크로싱 검출 회로의 일 실시예를 도시한다. 본 실시예에 따르면, 션트 저항(Rshunt)은 전류 경로에 배치되고, 션트 저항에 걸친 전압은 isec에서 제로 크로싱을 결정하기 위해 비교기(130)에 의해 측정된다.
도 12는 본 명세서에 설명된 전류 공진형 변환기에 사용하기 위한 제로 크로싱 검출 회로의 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예에 따르면, 전류 변압기(또는 다수의 전류 변압기)(140)는 감지 네트워크(142)를 이용하여 isec에서 제로 크로싱을 결정하기 위해 전류 경로에 배치된다. 둘 이상의 전류 변압기는 완전한 사인파를 생성하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 하나의 전류 변압기는 하프 사이클을 측정하는 데 사용될 수 있고, 그 다음 제 2 하프 사이클은 단정되거나 계산될 수 있다.
도 13은 본 명세서에 설명된 전류 공진형 변환기에 사용하기 위한 제로 크로싱 검출 회로의 또 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예에 따르면, 정류기 트랜지스터(S1 및 S2, S3, S4) 중 둘 이상은 각각의 정류기 트랜지스터를 통해 전류에 관련된 신호를 출력하는 2개의 추가의 단자(150, 152)를 갖는다. 예를 들면, 2개의 추가의 단자(150, 152)는 전류 미러, 전류 제어형 전압원 또는 전압 제어형 전압원에 대한 것일 수 있다. 제어 가능 정류기의 각각의 쌍에서 최소 하나의 정류기 트랜지스터는 완전한 공진 사이클 동안 전류 정보를 제공할 수 있어야 한다. 그러나, 도 12의 전류 변압기의 실시예처럼, 하나의 정류기 트랜지스터만이 이러한 정보를 제공할 수 있을 경우, 사이클의 절반만이 알려지고 사이클의 나머지 절반은 예측/계산될 수 있다.
"제 1", "제 2" 등과 같은 용어는 다양한 요소, 영역, 섹션 등을 설명하는 데 사용되며, 또한 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 동일한 용어는 설명에서 동일한 요소를 나타낸다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "갖는", "포함하는" 등은 언급된 요소 또는 특징의 존재를 나타내지만 추가적인 요소 또는 특징을 배제하지 않는 개방형(open ended) 용어이다. 관사 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백히 달리 표시하지 않으면 단수뿐만 아니라 복수를 포함하는 것으로 의도된다.
특별히 달리 언급되지 않으면, 본 명세서에서 설명된 다양한 실시예의 특징은 서로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
특정 실시예가 본 명세서에서 예시되고 설명되었지만, 당업자는 다양한 대안적이거나/이고 균등한 구현이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 도시되고 설명된 특정 실시예를 대체할 수 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 본 출원은 본 명세서에서 논의된 특정 실시예의 임의의 적응 또는 변형을 포괄하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 청구 범위 및 균등물에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 2차측 변압기 권선과,
    상기 2차측 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 상기 2차측 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 구비한 전파 정류기(full-wave rectifier)와,
    상기 전파 정류기가 (a) 상기 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 상기 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고 (b) 상기 정류된 출력을 조절(regulate)하도록, 상기 전파 정류기의 트랜지스터의 스위칭을 제어하도록 동작 가능한 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 2차측 변압기 권선에 대한 공진 전류 또는 전압 파형에 동기되는 트레일링 에지 펄스 폭 변조(pulse width modulation: PWM) 신호에 기초하여 상기 제 1 트랜지스터의 스위칭을 제어하고 상기 공진 전류 또는 전압 파형에 동기되는 리딩 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 2 트랜지스터의 스위칭을 제어하도록 동작 가능하는
    2차측 정류 및 조절 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 정류기는 상기 2차측 변압기 권선의 상기 제 2 단자에 접속된 제 3 트랜지스터와 상기 2차측 변압기 권선의 상기 제 1 단자에 접속된 제 4 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 2 쌍을 포함하는
    2차측 정류 및 조절 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 트레일링 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 3 트랜지스터의 스위칭을 제어하고 상기 리딩 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 4 트랜지스터의 스위칭을 제어하도록 또한 동작 가능하고, 상기 트레일링 에지 PWM 신호 및 상기 리딩 에지 PWM 신호는 각각 상기 공진 전류 또는 전압 파형의 제로 크로싱 포인트에서 0으로 진행하는
    2차측 정류 및 조절 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 트레일링 에지 PWM 신호가 에러 신호 위로 상승하는 것에 응답하여 상기 제 1 트랜지스터가 턴온 상태이면 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프시키거나 상기 제 3 트랜지스터가 턴온 상태이면 상기 제 3 트랜지스터를 턴오프시키도록 동작 가능하고, 상기 제어 유닛은 상기 리딩 에지 PWM 신호가 상기 에러 신호 아래로 하강하는 것에 응답하여 상기 제 2 트랜지스터가 턴오프 상태이면 상기 제 2 트랜지스터를 턴온시키거나 상기 제 4 트랜지스터가 턴오프 상태이면 상기 제 4 트랜지스터를 턴온시키도록 동작 가능한
    2차측 정류 및 조절 회로.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 상기 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류하도록 50% 듀티 사이클을 갖는 상보 방식으로 상기 제어 가능 정류기의 각각의 쌍의 트랜지스터의 스위칭을 제어하도록 동작 가능하고, 상기 제어 유닛은 상기 정류된 출력을 조절하기 위해 상기 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 위상 시프트를 도입하도록 동작 가능한
    2차측 정류 및 조절 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 상기 위상 시프트를 도입하도록 상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 3 트랜지스터의 스위칭을 더 제어하기 위해 트레일링 에지 변조 또는 리딩 에지 변조를 이용하도록 동작 가능한
    2차측 정류 및 조절 회로.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 상기 위상 시프트를 도입하도록 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터의 스위칭을 더 제어하기 위한 트레일링 에지 변조와 상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 3 트랜지스터의 스위칭을 더 제어하기 위한 리딩 에지 변조를 이용하도록 동작 가능한
    2차측 정류 및 조절 회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전파 정류기는 단지 상기 제어 가능 정류기의 제 1 쌍과, 상기 2차측 변압기 권선의 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이의 중앙 탭을 갖는
    2차측 정류 및 조절 회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 트레일링 에지 PWM 신호 및 상기 리딩 에지 PWM 신호는 각각 상기 공진 전류 또는 전압 파형의 제로 크로싱 포인트에서 0으로 진행하는
    2차측 정류 및 조절 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 트레일링 에지 PWM 신호가 에러 신호 위로 상승하는 것에 응답하여 상기 제 1 트랜지스터가 턴온 상태이면 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프시키도록 동작 가능하고, 상기 제어 유닛은 상기 리딩 에지 PWM 신호가 상기 에러 신호 아래로 하강하는 것에 응답하여 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 턴오프 상태이면 상기 제 2 트랜지스터를 턴온시키도록 동작 가능한
    2차측 정류 및 조절 회로.
  11. 2차측 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 상기 2차측 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 갖는 전파 정류기를 포함하는 회로를 이용한 정류 및 조절 방법으로서,
    상기 전파 정류기가 상기 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 상기 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하도록, 상기 전파 정류기의 트랜지스터를 스위칭하는 단계와,
    상기 정류된 출력을 조절하기 위해 상기 전파 정류기의 트랜지스터를 스위칭하는 단계와,
    상기 2차측 변압기 권선에 대한 공진 전류 또는 전압 파형에 동기되는 트레일링 에지 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 기초하여 상기 제 1 트랜지스터를 스위칭하는 단계와,
    상기 공진 전류 또는 전압 파형에 동기되는 리딩 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 2 트랜지스터를 스위칭하는 단계를 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전파 정류기는 상기 2차측 변압기 권선의 상기 제 2 단자에 접속된 제 3 트랜지스터와 상기 2차측 변압기 권선의 상기 제 1 단자에 접속된 제 4 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 2 쌍을 갖는
    정류 및 조절 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 트레일링 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 3 트랜지스터를 스위칭하는 단계와,
    상기 리딩 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 4 트랜지스터를 스위칭하는 단계와,
    상기 공진 전류 또는 전압 파형의 제로 크로싱 포인트에서 상기 트레일링 에지 PWM 신호 및 상기 리딩 에지 PWM 신호를 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 트레일링 에지 PWM 신호가 에러 신호 위로 상승하는 것에 응답하여 상기 제 1 트랜지스터가 턴온 상태이면 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프시키거나 상기 제 3 트랜지스터가 턴온 상태이면 상기 제 3 트랜지스터를 턴오프시키는 단계와,
    상기 리딩 에지 PWM 신호가 상기 에러 신호 아래로 하강하는 것에 응답하여 상기 제 2 트랜지스터가 턴오프 상태이면 상기 제 2 트랜지스터를 턴온시키거나 상기 제 4 트랜지스터가 턴오프 상태이면 상기 제 4 트랜지스터를 턴온시키는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 상기 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류하도록 50% 듀티 사이클을 갖는 상보 방식으로 상기 제어 가능 정류기의 각각의 쌍의 트랜지스터를 스위칭하는 단계와,
    상기 정류된 출력을 조절하기 위해 상기 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 위상 시프트를 도입하는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 상기 위상 시프트를 도입하도록 트레일링 에지 변조 또는 리딩 에지 변조를 이용하여 상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 3 트랜지스터의 스위칭을 더 제어하는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 가능 정류기의 쌍 사이에 상기 위상 시프트를 도입하도록 트레일링 에지 변조를 이용하여 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터의 스위칭을 더 제어하는 단계와 리딩 에지 변조를 이용하여 상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 3 트랜지스터의 스위칭을 더 제어하는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 전파 정류기는 단지 상기 제어 가능 정류기의 제 1 쌍과, 상기 2차측 변압기 권선의 상기 제 1 단자와 상기 제 2 단자 사이의 중앙 탭을 가지며,
    상기 방법은
    상기 공진 전류 또는 전압 파형의 제로 크로싱 포인트에서 상기 트레일링 에지 PWM 신호 및 상기 리딩 에지 PWM 신호를 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 트레일링 에지 PWM 신호가 에러 신호 위로 상승하는 것에 응답하여 상기 제 1 트랜지스터가 턴온 상태이면 상기 제 1 트랜지스터를 턴오프시키는 단계와,
    상기 리딩 에지 PWM 신호가 상기 에러 신호 아래로 하강하는 것에 응답하여 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 턴오프 상태이면 상기 제 2 트랜지스터를 턴온시키는 단계를 더 포함하는
    정류 및 조절 방법.
  20. 부하와,
    2차측 변압기 권선과,
    상기 2차측 변압기 권선을 상기 부하에 결합시키고, 상기 2차측 변압기 권선의 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터와 상기 2차측 변압기 권선의 제 2 단자에 접속된 제 2 트랜지스터를 포함하는 제어 가능 정류기의 제 1 쌍을 포함하는 전파 정류기와,
    상기 전파 정류기가 (a) 상기 2차측 변압기 권선을 통한 전류 또는 상기 2차측 변압기 권선에 걸친 전압을 정류함으로써 상기 부하에 공급하기 위한 정류된 출력을 생성하고 (b) 상기 정류된 출력을 조절하도록, 상기 전파 정류기의 트랜지스터의 스위칭을 제어하기 위해 동작 가능한 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 2차측 변압기 권선에 대한 공진 전류 또는 전압 파형에 동기되는 트레일링 에지 펄스 폭 변조(PWM) 신호에 기초하여 상기 제 1 트랜지스터의 스위칭을 제어하고 상기 공진 전류 또는 전압 파형에 동기되는 리딩 에지 PWM 신호에 기초하여 상기 제 2 트랜지스터의 스위칭을 제어하도록 동작 가능하는
    전자 시스템.
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