示例性实施例为一种功率转换器，其采用立体结构以增加功率密度和改善热性能。所述功率转换器包括底基板和至少一个侧基板。底基板和侧基板都是刚性的。每个侧基板通过柔性基板与底基板连接，并与底基板形成角度。底基板还与刚性的多个表面贴装器件电连接。柔性基板提供底基板与侧基板之间的电连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换器
本专利技术涉及功率转换器，尤其是DC/DC功率转换器。
技术介绍
现今最新的FPGA、处理器、ASIC和相关存储器显著提高了对负载点(POL)功率转换器解决方案的性能要求。功率转换器的功率密度和热性能对系统的降额性能和可靠性有直接影响。为了提升技术和满足功率消耗需求，需要具有改进性能的新功率转换器。
技术实现思路
一个示例性实施例是包括底基板和至少一个侧基板的功率转换器。底基板和侧基板都是刚性的。底基板与刚性的多个表面贴装器件电连接。每个侧基板通过柔性基板与底基板连接，并与底基板形成角度。柔性基板提供底基板与侧基板之间的电连接。一个示例性实施例提供一种功率转换器，其包括多个表面贴装器件、底基板、两个侧基板、电路板、至少两个功率开关装置、散热器和壳体。所述多个表面贴装器件是刚性和高度相同的。底基板是刚性的，并且配置为由所述多个表面贴装器件固定在电路板上。表面贴装器件提供电路板与底基板之间的电连接。所述两个侧基板是刚性的，并由两个柔性基板对称地连接到底基板的侧部。每个侧基板与底基板形成90°的角度。所述至少两个电源开关电路分别安装在各个侧基板上，并通过所述两个柔性基板和所述多个表面贴装器件接收电力。所述壳体封装电路板、底基板、柔性基板、侧基板、多个表面贴装器件和所述至少两个电源开关电路。所述散热器嵌于所述两个侧基板之间，并且具有形成壳体一部分的表面，暴露于功率转换器的外面以散热。示例性实施例为一种功率转换器，其具有用于增加功率密度和改善热性能的立体结构。所述功率转换器包括底基板、四个柔性基板、四个侧基板、四个电源开关电路和散热器。底基板为长方形和刚性。所述四个柔性基板对称连接在底基板的四侧，而所述四个侧基板由柔性基板与底基板电连接。每个侧基板与底基板形成90°的角度。所述四个电源开关电路安装在所述四个侧基板中的每一个上。将散热器嵌于由底基板和侧基板形成的空间中，以将热量耗散到功率转换器的外面。附图说明图1是根据示例性实施例的功率转换器的剖面图。图2是根据示例性实施例的功率转换器的剖面图。图3是根据示例性实施例的功率转换器的剖面图。图4是根据示例性实施例的功率转换器的剖面图。图5是根据示例性实施例的功率转换器的俯视图。图6A是基准功率转换器上的温度分布图。图6B是根据示例性实施例的功率转换器上的温度分布图。图7A是根据示例性实施例的滤波电路。图7B是根据示例性实施例的缓冲电路。具体实施方式如本文和权利要求所用，“连接”指通过一种或多种装置的直接或间接耦合或连接。如本文所用，“负载点转换器”是直接向负载提供电力的非隔离式DC/DC类型功率模块的示例。如本文所用，“功率密度”是指每单位体积的功率量。示例性实施例涉及通过采用紧凑立体结构来达到比常规功率转换器更高的功率密度和更好的热性能的DC/DC功率转换器。负载点转换器是CPU、GPU、FPGA中直接向负载提供功率的关键部件。大规模集成电路的增加的集成要求功率转换器在尺寸尽可能小的模块中提供尽可能多的能量，即，功率转换器需要高功率密度。增加功率转换器的功率密度的一个方法是利用未使用的空间来减少系统尺寸。然而，常规功率转换器的平面设计用于安装电子部件的表面积有限，因此不能留出很多空间以减少尺寸。即便开关电路可以放置在如此拥挤的空间中，散热和电磁兼容性也会变得非常差。示例性实施例通过使用立体设计来解决上述问题或困难，该立体设计包括在功率转换器中包括底基板和至少一个侧基板，其中侧基板通过可弯曲的柔性基板与底基板连接并形成角度。因此，功率转换器占用的印刷电路板(PCB)表面积主要由底基板的尺寸确定，而侧基板上可以安装额外的功率开关装置，使得功率转换器的功率密度可以大大提升。示例性实施例还通过转换器中发热器件的安装进一步改进散热，例如在侧基板朝向功率转换器的外面安装功率或控制集成电路(IC)，使得可以通过壳体的侧壁散热。另外，安装在侧基板上的功率或控制IC可具有暴露于功率转换器外面并形成壳体一部分以加快散热的表面。替代地，在底基板和侧基板形成的空间中嵌入散热器以散热。因此，示例性实施例可以实现比基准更好的热性能，即便其中包括更多开关电路和控制IC。在一个示例性实施例中，底基板配置为通过多个表面贴装器件(SMD)固定在电路板上。表面贴装器件被选择为具有相同的高度，使得它们在底基板和电路板板之间提供比一般间隔物更精确的高度控制，防止热量聚集在松散互连的器件周围而导致功率转换器故障。作为功率转换器的一部分，表面贴装器件还用作底基板和电路板之间冗余的电路径，以提升功率转换器的可靠性。图1示出了根据示例性实施例的功率转换器100的剖面图。现在参照图1，功率转换器100包括底基板101和两个侧基板102。底基板101和侧基板102都是刚性的。底基板101通过柔性基板103与每个侧基板102连接。底基板101和侧基板102上安装了电源开关电路106和其他无源部件108。柔性基板103是可弯曲的，使得底基板101可以与每个侧基板102形成角度以形成立体结构，这使得电路板105的每单位面积内比平面设计的常规功率转换器容纳到更多电子部件。底基板101和侧基板102比柔性基板103具有更高的厚度，以允许电路板105上有更多空间安装控制IC107。底基板101与多个表面贴装器件104连接。表面贴装器件104是刚性的，并且具有相同的高度，用于在底基板101层叠在电路板105上时提供高度控制，从而使得它们之间具有理想的互连。在示例性实施例中，侧基板102的数量可以是一个、三个、四个或更多个。在一个示例性实施例中，表面贴装器件104还提供了底基板101与电路板105之间的电连接。作为示例，表面贴装器件104可以是用作功率I/O接口的阵列，例如输入/输出电容器或缓冲电路。在一个示例性实施例中，表面贴装器件104用作冗余的电路径，以改进功率转换器100的可靠性。在一个示例性实施例中，柔性基板103除提供底基板101与侧基板102之间的机械连接之外，还提供电连接。通过柔性基板103进行电连接而不使用额外的连接部件节省了功率转换器100中的空间。柔性基板103还可以提供冗余的电流路径和热传输路径，使得功率转换器100的可靠性增加。作为示例，底基板101和/或侧基板102上安装了一个或多个电源开关电路106，而侧基板102上的电源开关电路106通过柔性基板103供电。在一个示例性实施例中，安装在侧基板102上的电源开关电路106包括电源管理IC，其朝向功率转换器100的外面，使得电源管理IC产生的热量可以迅速耗散，并不会累积在功率转换器100内而导致过热引起的不可逆损害。在一个示例性实施例中，底基板101与侧基板102之间的角度为30°至150°。在另一个示例性实施例中，底基板101与侧基板102之间的角度是90°，从而使得功率转换器100在电路板105上占稍大于底基板101尺寸的平面面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率转换器，包括：/n底基板，其与多个表面贴装器件电连接，其中所述多个表面贴装器件是刚性的；/n至少一个柔性基板；和/n至少一个侧基板，其通过柔性基板与底基板连接，并与底基板形成角度，/n其中底基板和侧基板为刚性，柔性基板提供底基板与侧基板之间的电连接。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190203 US 16/266,1041.一种功率转换器，包括：
底基板，其与多个表面贴装器件电连接，其中所述多个表面贴装器件是刚性的；
至少一个柔性基板；和
至少一个侧基板，其通过柔性基板与底基板连接，并与底基板形成角度，
其中底基板和侧基板为刚性，柔性基板提供底基板与侧基板之间的电连接。
2.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述多个表面贴装器件的高度相同。
3.如权利要求1所述的功率转换器，其中底基板比柔性基板更厚，而侧基板比柔性基板更厚。
4.如权利要求1所述的功率转换器，还包括：
壳体，其封装柔性基板、侧基板、底基板和安装在侧基板上的电子部件，
其中所述电子部件具有形成壳体一部分的表面，所述表面暴露于功率转换器的外面以散热。
5.如权利要求1所述的功率转换器，还包括：
壳体，其封装柔性基板、侧基板、底基板和安装在侧基板上的电子部件；和
散热器，其嵌于侧基板与壳体之间以散热，其中所述散热器具有形成壳体一部分的表面，所述表面暴露于功率转换器的外面以散热。
6.如权利要求1所述的功率转换器，还包括：
电源开关电路，其安装在侧基板上，并通过表面贴装器件和柔性基板接收电力。
7.如权利要求1所述的功率转换器，其中底基板与侧基板之间的角度为30°至150°。
8.如权利要求1所述的功率转换器，其中底基板与侧基板之间的角度为90°。
9.如权利要求1所述的功率转换器，其中底基板为长方形，而底基板的每一侧通过柔性基板与一个侧基板连接。
10.如权利要求1所述的功率转换器，还包括电源开关电路，其包括电源管理集成电路，所述电源管理集成电路安装在侧基板朝向功率转换器外面的外侧。
11.如权利要求1所述的功率转换器，其中表面贴装器件为包括输入/输出电容器和缓冲电路的阵列。
12.如权利要求1所述的功率转换器，其中底基板为长方形，而底基板的两个相对侧分别通过两个柔性基板与两个侧基板的第一端连接，其中侧基板的第二端通过额外的表面贴装器件相互电连接。
13.一种功率转换器，包括：
多个表面贴装器件，其为刚性，并且高度相同；
底基板，其为刚性，并设置为由所述多个表面贴...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴坤，高子阳，许丹婷，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81
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