叠层式电源拓扑和电感器设备制造技术

本公开的实施例涉及叠层式电源拓扑和电感器设备。根据一种配置，一种电感器设备包括：芯材和一个或多个导电路径。芯材是导磁的并且围绕(包封)一个或多个导电路径。导电路径的每个导电路径从电感器设备的第一端穿过电感器设备的芯材延伸到电感器设备的第二端。导磁芯材可操作以限制(引导、携带、输送、定位等)从流过相应导电路径的电流生成的相应磁通量。芯材存储由流过第一导电路径的电流生成的磁通能量(即，第一磁通量)。本文中的一种配置包括电力转换器组装件，该电力转换器组装件包括部件叠层，该部件叠层包括如前所述的电感器设备以及第一电力接口、第二电力接口和一个或多个开关。关。关。

【技术实现步骤摘要】
叠层式电源拓扑和电感器设备


[0001]本公开总体上涉及电感器，并且具体地涉及叠层式电源拓扑和电感器设备。

技术介绍

[0002]常规开关电源电路有时包括诸如电感器的能量存储部件，以产生对负载供电的输出电压。例如，为了将输出电压的幅度保持在期望范围内，控制器通过一个或多个电感器来控制输入电流的切换。
[0003]通常，常规电感器是包括导线或其他导电材料的部件，其形状为线圈或螺旋形以增加通过相应电路路径的磁通量。将导线绕成多匝线圈会增加在相应电感器部件中的相应磁通线的数目，从而增加磁场并且因此增加在相应电感器部件中的整体电感。

技术实现思路

[0004]本公开包括以下观察结果：常规电感器部件适用于平面电路应用，其中电源电路板的相应平面表面装有多个不同部件，这些部件又经由布置在该平面表面上的电路迹线彼此耦合。这样的拓扑(在电源电路板中提供水平电力流)不可避免地使得难以产生紧凑、高效和高电流的输出电源电路。因此，实现一个或多个电感器的常规电源电路是不被希望的。
[0005]更具体地，对于在低于2V的输出电压处提供100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：部件的叠层，包括：第一电力接口，布置在所述叠层的基部处；多个开关，耦合到所述第一电力接口以接收电力；电感器设备，电连接到所述多个开关，所述电感器设备可操作以基于所接收的电力产生输出电流；以及第二电力接口，可操作以接收和输出所述输出电流。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个开关被布置在所述叠层中的所述第一电力接口与所述电感器设备之间；以及其中所述电感器设备被布置在所述叠层中的所述多个开关与所述第二电力接口之间。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电力接口包括第一接触元件，所述第一接触元件可操作以将在所述叠层的所述基部处的所述第一电力接口连接到主机基底；以及其中所述叠层的所述第二电力接口包括第二接触元件，所述第二接触元件可操作以将动态负载固定到所述叠层。4.根据权利要求1所述的装置，其中部件的所述叠层还包括：动态负载，被固定到所述第二电力接口，所述第二电力接口可操作以将输出电压从所述电感器设备输送到所述动态负载。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电力接口将所述多个开关耦合到输入电压节点和参考电压节点。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述多个开关是布置在所述第一电力接口与所述电感器设备之间的竖直场效应晶体管。7.根据权利要求1所述的装置，其中在所述叠层中的所述多个开关可操作以在将通过所述第一电力接口接收的输入电压耦合到所述电感器设备的电感路径与将通过所述第一电力接口接收的接地参考电压耦合到所述电感器设备的电感路径之间进行切换，所述电感性路径从所述叠层中的所述多个开关延伸到所述叠层中的所述第二电力接口。8.根据权利要求1所述的装置，其中部件的所述叠层是电力转换器，所述电力转换器可操作以将在所述第一电力接口处接收的输入电压转换为从所述第二电力接口输出的所述输出电流；以及其中所述电感器设备包括多个电感性路径，被布置在所述叠层中的所述多个开关与所述第二电力接口之间。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述多个电感性路径包括延伸穿过所述电感器设备的第一电感性路径和第二电感性路径，所述第一电感性路径布置在所述电力转换器的第一相中，所述第二电感性路径布置在所述电力转换器的第二相中，所述第一相和所述第二相的组合并行布置以产生所述输出电流。10.根据权利要求8所述的装置，其中所述多个电感性路径包括第一电感性路径和第二电感性路径，所述第一电感性路径布置在所述电力转换器的相中，所述第二电感性路径磁耦合到所述第一电感性路径，所述相和所述第二电感性路径的组合可操作以产生所述输出电流。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述电感器设备包括电感性路径，所述电感性路
径是从所述叠层中包括所述多个开关的第一层延伸到所述叠层中包括所述第二电力接口的第二层的非绕组路径。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述电感器设备包括第一电感性路径和第二电感性路径，所述第一电感性路径是从所述叠层中包括所述多个开关的第一层延伸到所述叠层中包括所述第二电力接口的第二层的第一非绕组路径，所述第二电感性路径是从所述叠层中包括所述多个开关的所述第一层延伸到所述叠层中包括所述第二电力接口的所述第二层的第二非绕组路径。13.根据权利要求1所述的装置，其中所述电感器设备包括：芯材，所述芯材是导磁的铁磁材料；以及第一导电路径，从所述电感器设备的第一端穿过所述芯材延伸到所述电感器设备的第二端，所述芯材的存在使得所述第一导电路径成为第一电感性路径。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述电感器设备包括：第二导电路径，从所述电感器设备的所述第一端穿过所述芯材延伸到所述电感器设备的所述第二端，所述芯材的存在使得所述第二导电路径成为第二电感性路径。15.根据权利要求14所述的装置，其中所述第一电感性路径和所述第二电感性路径并行连接。16.根据权利要求1所述的装置，还包括：第一导电路径，从所述叠层的包括所述第一电力接口的第一层和所述叠层的包括所述第二电力接口的第二层延伸，所述第一导电路径耦合到参考电压节点。17.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一导电路径为所述电感器设备提供周界屏蔽。18.根据权利要求16所述的装置，还包括：第二导电路径，布置在所述叠层的所述第一层中，所述第二导电路径耦合到输入电压节点；以及第一电容器，所述第一电容器耦合在所述第一导电路径与所述第二导电路径之间。19.根据权利要求18所述的装置，还包括：第三导电路径，布置在所述叠层的包括所述第二电力接口的所述第二层中，所述第三导电路径输送所述输出电流；以及第二电容器，布置在所述第三层中，所述第二电容器耦合在所述第三导电路径与所述第二导电路径之间。20.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个开关包括第一开关和第二开关；以及其中所述第一开关的源极节点耦合到所述第一电力接口的参考电压节点，所述第一开关的漏极节点耦合到所述电感器设备的电感性路径；以及其中所述第二开关的漏极节点耦合到所述第一电力接口的输入电压节点，所述第二开关的源极节点耦合到所述电感器设备的所述电感性路径。21.一种系统，包括：电路板；根据权利要求1所述的部件的叠层，所述叠层的所述基部固定到所述电路板；以及负载，由所述输出电流供电。
22.一种在电力转换器中制造部件的叠层的方法，所述方法包括：在所述叠层的基部处布置第一电力接口；将多个开关耦合到所述第一电力接口以接收电力；将电感器设备连接到所述多个开关，所述电感器设备可操作以基于所接收的电力产生输出电流；以及将第二电力接口连接到所述电感器设备，所述第二电力接口可操作以接收和输出由...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：