使用磁耦合电流隔离引线框架通信的开关模式功率转换器制造技术

一种供用于开关模式功率转换器的集成电路封装件包括包封部和引线框架。该引线框架的一部分被布置在包封部中。该引线框架包括第一导体，该第一导体具有被大体布置在包封部中的第一导电回路。该引线框架还包括与第一导体电流隔离的第二导体。该第二导体包括第二导电回路，该第二导电回路被大体布置在包封部内，靠近且磁耦合至第一导电回路，以提供第一和第二导体之间的通信链路。包括第一控制电路的第一控制芯片被耦合至第一导体。包括第二控制电路的第二控制芯片被耦合至第二导体。一个或多个控制信号通过通信链路在第一控制芯片和第二控制芯片之间被传送。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种供用于开关模式功率转换器的集成电路封装件包括包封部和引线框架。该引线框架的一部分被布置在包封部中。该引线框架包括第一导体，该第一导体具有被大体布置在包封部中的第一导电回路。该引线框架还包括与第一导体电流隔离的第二导体。该第二导体包括第二导电回路，该第二导电回路被大体布置在包封部内，靠近且磁耦合至第一导电回路，以提供第一和第二导体之间的通信链路。包括第一控制电路的第一控制芯片被耦合至第一导体。包括第二控制电路的第二控制芯片被耦合至第二导体。一个或多个控制信号通过通信链路在第一控制芯片和第二控制芯片之间被传送。【专利说明】使用磁耦合电流隔离引线框架通信的开关模式功率转换器相关申请本申请涉及Balakrishnan等人于2012年11月14日提交的、名称为“Magnetically Coupled Galvanically Isolated Communication Using Lead Frame (使用引线框架的磁耦合电流隔离式通信)”的美国专利申请N0.##/###, ###，该美国专利申请被转让给本申请的受让人。本申请还涉及Kung等人于2012年11月14日提交的、名称为“NoiseCancellation For A Magnetically Coupled Communication Link Utilizing A LeadFrame (使用引线框架用于磁耦合通信链路的噪声消除)”的美国专利申请N0.##/###，###,该美国专利申请被转让给本申请的受让人。
本专利技术总体涉及要求电流隔离(galvanic isolation)的电路之间的通信。更具体地，本专利技术的实施例涉及开关模式功率转换器例如电源和功率逆变器中跨隔离势垒(isolation barrier)的通信。
技术介绍
开关模式功率转换器广泛用于需要经调节的直流(dc)源来供其运行的家用器具或工业器具，例如像在电子移动设备中普遍使用的电池充电器。离线ac-dc转换器将低频(例如，50Hz或60Hz)高压ac (交流)输入电压转换成所要求电平的dc输出电压。一些类型的开关模式功率转换器由于其良好的经调节的输出、高效率和小尺寸以及其安全和保护特征而普及。普及的开关模式功率转换器的拓扑包括反激式(flyback)、前向、升压、降压、半桥和全桥拓扑，以及包括谐振类型的许多其他拓扑。除了输出处的电压电平变化，隔离式(isolated)开关模式功率转换器的安全需求还通常要求使用高频变压器以提供开关模式功率转换器的输入和输出之间的电流隔离。开关模式功率转换器的市场中的一个主要挑战是，降低开关模式功率转换器的尺寸和成本，同时维持高性能运行规范。在已知的隔离式开关模式功率转换器中，对开关模式功率转换器的输出的感测以及对用于调节开关模式功率转换器输出参数(例如，电流或电压)的反馈信号的传送通常使用外部隔离部件(例如像光耦合器)来完成。这些已知方法为开关模式功率转换器增加了不想要的附加尺寸以及成本。此外，光耦合器运行缓慢，且在许多情形中，会限制开关模式功率转换器的反馈带宽和瞬态响应。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种供用于开关模式功率转换器的集成电路封装件，该集成电路封装件包括:一个包封部；一个引线框架，所述引线框架的一部分被布置在所述包封部内，所述引线框架包括第一导体，所述第一导体具有被大体布置在所述包封部内的第一导电回路，其中所述引线框架还包括与所述第一导体电流隔离的第二导体，其中所述第二导体包括被大体布置在所述包封部内的第二导电回路，所述第二导电回路靠近所述第一导电回路且磁耦合至所述第一导电回路，以提供所述第一导体和所述第二导体之间的通信链路；第一控制芯片，包括被耦合至所述第一导体的第一控制电路；以及第二控制芯片，包括被耦合至所述第二导体的第二控制电路，其中一个或多个控制信号通过所述通信链路在所述第一控制芯片和第二控制芯片之间被传送。根据本专利技术的另一方面，提供一种开关模式功率转换器，该开关模式功率转换器包括:一个开关电路，被耦合至能量传递元件的输入和所述开关模式功率转换器的输A ；所述能量传递元件被耦合在所述开关电路和所述开关模式功率转换器的输出之间；一个控制电路，被耦合至所述开关电路，以控制所述开关电路的开关，从而调节从所述开关模式功率转换器的输入至所述开关模式功率转换器的输出的能量传递；第一导体，包括被耦合至所述控制电路的第一导电回路，其中所述第一导体被包括在集成电路封装件的引线框架中；以及第二导体，被包括在所述集成电路封装件的所述引线框架中，且与所述第一导体电流隔离，其中所述第二导体包括第二导电回路，所述第二导电回路被布置为靠近所述第一导电回路且被磁耦合至所述第一导电回路，从而提供所述第一导体和第二导体之间的通信链路，其中所述控制电路被耦合以响应于一个或多个控制信号来开关所述开关电路，所述一个或多个控制信号通过所述第一导电回路和第二导电回路之间的磁耦合从所述第二导电回路接收。【专利附图】【附图说明】参照下列附图描述本专利技术的非限制性和非穷举性的实施方案，其中在各个视图中，相同的参考数字指代相同的部分，除非另有规定。图1A出于本公开内容的目的示出了发射和接收信号以传送数字或模拟信息的磁耦合导电回路的构思运行。图1B示出了根据本公开内容的教导的适于双向运行的导电回路的另一构思实施例。图2A示出了根据本专利技术的教导的具有电流隔离式磁耦合导电回路的集成电路封装件(integrated circuit package)的一个实施例的外部视图,所述电流隔离式磁稱合导电回路由所述集成电路封装件的包封部分(encapsulated portion)内部的引线框架的隔离导体形成。图2B示出了根据本专利技术的教导的电流隔离式磁耦合导电回路的一个示例结构的内部视图，所述电流隔离式磁耦合导电回路由图2A的示例集成电路封装件内部的引线框架的隔离导体形成。图2C示出了根据本专利技术的教导的具有电流隔离式磁耦合导电回路的集成电路封装件的一个实施例的外部视图，所述电流隔离式磁耦合导电回路由所述集成电路封装件的包封部分内部的引线框架的隔离导体形成。图2D示出了根据本专利技术的教导的电流隔离式磁耦合导电回路的一个示例结构的内部视图，所述电流隔离式磁耦合导电回路由图2C的示例集成电路封装件内部的引线框架的隔离导体形成。图3A示出了根据本专利技术的教导的具有磁耦合通信链路的集成电路封装件的一个实施例的外部视图，所述磁耦合通信链路由所述集成电路封装件的包封部分内部的引线框架的隔离导体形成。图3B示出了根据本专利技术的教导的具有磁耦合通信链路的集成电路封装件的内部的引线框架的一个实施例的内部视图，所述磁耦合通信链路由所述集成电路封装件的包封部分内部的引线框架的隔离导体的磁耦合导电回路形成。图3C示出了根据本专利技术的教导的多芯片(mult1-die)隔离式控制器集成电路封装件的引线框架的一个实施例的内部视图，所述多芯片隔离式控制器集成电路封装件在控制器芯片之间具有磁耦合通信链路，所述链路由所述集成电路封装件的包封部分内部的引线框架的隔离导体的磁耦合导电回路形成。图3D示出了根据本专利技术的教导的跨接键合线(jumper bond wire)的一个示例侧视图，所述跨接键合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供用于开关模式功率转换器的集成电路封装件，包括：一个包封部；一个引线框架，所述引线框架的一部分被布置在所述包封部内，所述引线框架包括第一导体，所述第一导体具有被大体布置在所述包封部内的第一导电回路，其中所述引线框架还包括与所述第一导体电流隔离的第二导体，其中所述第二导体包括被大体布置在所述包封部内的第二导电回路，所述第二导电回路靠近所述第一导电回路且磁耦合至所述第一导电回路，以提供所述第一导体和所述第二导体之间的通信链路；第一控制芯片，包括被耦合至所述第一导体的第一控制电路；以及第二控制芯片，包括被耦合至所述第二导体的第二控制电路，其中一个或多个控制信号通过所述通信链路在所述第一控制芯片和第二控制芯片之间被传送。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B·巴拉克里什南，D·M·H·马修斯，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：美国;US