【技术实现步骤摘要】
电源模块
[0001]本专利技术涉及电子电力
，特别涉及一种电源模块。
技术介绍
[0002]目前，云(数据中心)和端(手机、iPad等)的市场规模越来越大，并且还在高速增长中。但在增长的同时，也面临着多方面的挑战，例如随着各种智能IC的功能越来越多，功耗越来越大，主板上的器件也越来越多，且要求电源模块具有更高的功率密度，或单个电源模块具有更大的电流输出能力。此外，随着智能IC的计算能力的提升，对电源模块的动态性能的要求也越来越高。多相并联供电是实现大电流供电的有效解决方案。当既要追求高效率，又要追求高动态的情况下，针对基于变压器的电源模块可以高效的实现变压，在电力电子中具有重要的地位。
[0003]变压器是通过法拉第电磁感应定律原边电路和副边电路通过磁路中的磁通变化进行电磁感应而进行电能变换的，其中副边整流电路中以半桥全波整流和全桥整流电路是最为基本和广泛应用的整流电路。当多相并联进行半桥全波整流或全波整流时，往往需要更多的整流组件，如二极管或MOS等，每提升一档电源功率，往往需要增加较多的整流组件，不利于细化功率等级和降低成本。另外绕组之间的连接比较复杂，不利于结构的集成和制作。整流组件与绕组的连接容易产生电流集中，从而导致连接损耗比较大。在电力电子中一般将变压器用于降压电源模块，整流电路一般在低压大电流工况下工作，对连接损耗更加敏感。
[0004]因此，迫切需要一种可解决上述技术问题的电源模块。
技术实现思路
[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供一种电源模块，包括变...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电源模块，包括变压器和整流电路，所述变压器包括磁芯和绕组，所述整流电路与所述绕组电连接，其特征在于，所述磁芯进一步包括：第一盖板；第二盖板，所述第二盖板与第一盖板相对设置；第一磁柱；以及第二磁柱，与第一磁柱的磁通方向相反，所述第一磁柱和第二磁柱连接于所述第一盖板和第二盖板之间；所述绕组进一步包括：第一绕组，绕设于所述第一磁柱；以及第二绕组，绕设于所述第二磁柱，其中，所述第一绕组和第二绕组具有共享绕组部，所述共享绕组部的至少部分位于所述第一磁柱与第二磁柱之间；所述整流电路进一步包括：多个整流组件，包括第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件和第四整流组件，所述第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件、第四整流组件电连接形成全桥整流电路。2.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件和第四整流组件中的至少一个串联设置于所述共享绕组部上。3.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述共享绕组部包括第一共享绕组部和第二共享绕组部，所述第一共享绕组部和第二共享绕组部均至少部分位于所述第一磁柱和第二磁柱之间，绕设于所述第一磁柱外侧的第一绕组和绕设于所述第二磁柱外侧的第二绕组电连接形成第一环形绕组部，所述第一共享绕组部和第二共享绕组部的两端均与所述第一环形绕组部电连接；所述第一整流组件和第二整流组件串联设置于所述第一共享绕组部上，所述第三整流组件和第四整流组件串联设置于所述第二共享绕组部上，所述第一整流组件和第二整流组件的负极分别电连接所述第一环形绕组部，所述第一整流组件和第二整流组件的正极均电连接所述电源模块的负极输出端GND，所述第三整流组件和第四整流组件的正极分别电连接所述第一环形绕组部，所述第三整流组件和第四整流组件的负极均电连接所述电源模块的正极输出端Vo。4.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于，所述第一共享绕组部和第二共享绕组部具有一复用共享绕组部和两支路，所述复用共享绕组部的一端电连接所述第一环形绕组部、另一端穿过所述第一磁柱和第二磁柱之间的空间进而延伸至所述第一磁柱和第二磁柱的上侧或下侧，且所述复用共享绕组部的该另一端通过所述两支路再与所述第一环形绕组部电连接，所述第一整流组件和第二整流组件串联设置于其中一支路上，所述第三整流组件和第四整流组件串联设置于另一支路上。5.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件和第四整流组件均位于所述第一磁柱和第二磁柱的上侧或者均位于所述第一磁柱和第二磁柱的下侧。6.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于，所述第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件和第四整流组件均设置于所述第一磁柱和第二磁柱之间或者所述第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件和第四整流组件位于所述第一磁柱和第二磁柱的上侧或下
侧。7.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于，当所述第一磁柱中的磁通垂直纸面外出，第二磁柱中的磁通垂直纸面进入时，所述第一绕组的电流沿逆时针方向流动，所述第二绕组的电流沿顺时针方向流动，所述第一整流组件和所述第四整流组件导通，所述第二整流组件和所述第三整流组件截止，所述电源模块的负极输出端GND、第一整流组件、第一绕组、第四整流组件、所述电源模块的正极输出端Vo围绕所述第一磁柱依次电连接形成第一电流回路，所述电源模块的负极输出端GND、第一整流组件、第二绕组、第四整流组件、所述电源模块的正极输出端Vo围绕所述第二磁柱依次电连接形成第二电流回路；当第一磁柱中的磁通垂直纸面进入，第二磁柱中的磁通垂直纸面外出时，所述第一绕组的电流沿顺时针方向流动，所述第二绕组的电流沿逆时针方向流动，所述第二整流组件和所述第三整流组件导通，所述第一整流组件和所述第四整流组件截止，所述电源模块的负极输出端GND、第二整流组件、第一绕组、第三整流组件、所述电源模块的正极输出端Vo围绕所述第一磁柱依次电连接形成第三电流回路，所述电源模块的负极输出端GND、第二整流组件、第二绕组、第三整流组件、所述电源模块的正极输出端Vo围绕所述第二磁柱依次电连接形成第四电流回路。8.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一磁柱外侧以及第二磁柱外侧设置有外导体，所述外导体包括第一外导体、第二外导体以及第三外导体，所述第一外导体为环绕所述第一磁柱上表面的第一绕组以及环绕所述第二磁柱上表面的第二绕组依次电连接形成，所述第二外导体以及第三外导体各自为环绕所述第一磁柱下表面的第一绕组以及环绕所述第二磁柱下表面的第二绕组依次电连接形成；所述第一磁柱与第二磁柱之间设置第一共享绕组部和第二共享绕组部，所述第一共享绕组部的一端电连接所述第一外导体、另一端电连接所述第二外导体，所述第二共享绕组部的一端电连接所述第一外导体、另一端电连接所述第三外导体；所述多个整流组件还包括第五整流组件和第六整流组件，所述第三整流组件串联设置于所述第二外导体环绕所述第一磁柱的线路上，所述第四整流组件串联设置于所述第三外导体环绕所述第一磁柱的线路上，所述第一整流组件串联设置于所述第一共享绕组部上，所述第二整流组件串联设置于所述第二共享绕组部上，所述第五整流组件串联设置于所述第二外导体环绕所述第二磁柱的线路上，所述第六整流组件串联设置于所述第三外导体环绕所述第二磁柱的线路上；所述第一整流组件、第三整流组件和第五整流组件的正极均电连接电源模块的负极输出端GND，所述第二整流组件、第四整流组件和第六整流组件的负极均电连接所述电源模块的正极输出端Vo。9.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述多个整流组件还包括第五整流组件、第六整流组件、第七整流组件和第八整流组件，所述第五整流组件、第六整流组件、第七整流组件和第八整流组件电连接形成另一全桥整流电路；所述第一磁柱外侧以及第二磁柱外侧设置有外导体，所述外导体包括第一外导体、第二外导体以及第三外导体，所述第一外导体为环绕所述第一磁柱上表面的第一绕组以及环绕所述第二磁柱上表面的第二绕组依次电连接形成，所述第二外导体以及第三外导体各自为环绕所述第一磁柱下表面的第一绕组以及环绕所述第二磁柱下表面的第二绕组依次电
连接形成；所述第一磁柱与第二磁柱之间设置复用共享绕组部，所述复用共享绕组部的一端电连接所述第一外导体、另一端电连接所述第二外导体和所述第三外导体；所述第一整流组件和第二整流组件串联设置于所述第二外导体环绕所述第一磁柱的线路上，所述第三整流组件和第四整流组件串联设置于所述第三外导体环绕所述第一磁柱的线路上，所述第五整流组件和第六整流组件串联设置于所述第二外导体环绕所述第二磁柱的线路上，所述第七整流组件和第八整流组件串联设置于所述第三外导体环绕所述第二磁柱的线路上；所述第三整流组件、第四整流组件、第七整流组件和第八整流组件的正极均电连接电源模块的负极输出端GND，所述第一整流组件、第二整流组件、第五整流组件和第六整流组件的负极均电连接所述电源模块的正极输出端Vo。10.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述整流电路还包括第五整流组件、第六整流组件、第七整流组件、第八整流组件。11.如权利要求10所述的电源模块，其特征在于，所述变压器还包括第三磁柱以及绕设所述第三磁柱的第三绕组，所述第一磁柱、所述第二磁柱和所述第三磁柱依序线性排布，且相邻的磁柱的磁通方向相反，所述第三磁柱连接于所述第一盖板和第二盖板之间；所述磁芯还包括第一磁边柱和第二磁边柱，所述第一磁边柱设置在所述第一磁柱的外侧，所述第二磁边柱设置在所述第三磁柱的外侧，所述第一磁边柱和第二磁边柱连接于所述第一盖板和第二盖板之间，所述第一磁边柱和第二磁边柱中的磁通是所述第一磁柱或者第二磁柱的磁通的一半。12.如权利要求11所述的电源模块，其特征在于，所述第一磁柱外侧、第二磁柱外侧以及第三磁柱外侧设置有外导体，所述外导体包括第一外导体、第二外导体以及第三外导体，所述第一外导体为环绕所述第一磁柱上表面的第一绕组、环绕所述第二磁柱上表面的第二绕组以及环绕所述第三磁柱上表面的第三绕组依次电连接形成，所述第二外导体以及第三外导体各自为环绕所述第一磁柱下表面的第一绕组、环绕所述第二磁柱下表面的第二绕组以及环绕所述第三磁柱下表面的第三绕组依次电连接形成；所述第一磁边柱与第一磁柱之间设置有第一内导体和第二内导体，所述第二磁边柱与第三磁柱之间设置有第三内导体和第四内导体，所述第一磁柱与第二磁柱之间设置第一共享绕组部和第二共享绕组部，所述第二磁柱与第三磁柱之间设置有第三共享绕组部和第四共享绕组部；所述第一内导体、第一共享绕组部、第三共享绕组部、第三内导体的一端均与所述第一外导体电连接，所述第一内导体、第一共享绕组部、第三共享绕组部、第三内导体的另一端均与所述第二外导体电连接，所述第二内导体、第二共享绕组部、第四共享绕组部、第四内导体的一端均与所述第一外导体电连接，所述第二内导体、第二共享绕组部、第四共享绕组部、第四内导体的另一端均与所述第三外导体电连接；所述第五整流组件串联设置于所述第一内导体上，所述第六整流组件串联设置于所述第二内导体上，所述第一整流组件串联设置于所述第一共享绕组部上，所述第二整流组件串联设置于所述第二共享绕组部上，所述第三整流组件串联设置于所述第三共享绕组部上，所述第四整流组件串联设置于所述第四共享绕组部上，所述第七整流组件串联设置于
所述第三内导体上，所述第八整流组件串联设置于所述第四内导体上；所述第一整流组件、第三整流组件、第五整流组件和第七整流组件的正极均电连接所述电源模块的负极输出端GND，所述第二整流组件、第四整流组件、第六整流组件和第八整流组件的负极均电连接所述电源模块的正极输出端Vo。13.如权利要求10所述的电源模块，其特征在于，所述变压器还包括第三磁柱、第四磁柱以及绕设所述第三磁柱的第三绕组、绕设所述第四磁柱的第四绕组，所述第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱和第四磁柱阵列排列，且环周邻近的磁柱的磁通方向相反，所述第三磁柱和第四磁柱连接于所述第一盖板和第二盖板之间；绕设所述第一磁柱外侧的第一绕组、绕设所述第二磁柱外侧的第二绕组、绕设所述第三磁柱外侧的第三绕组以及绕设所述第四磁柱外侧的第四绕组依次电连接形成第一环形绕组部，相邻磁柱之间的绕组形成所述第一共享绕组部和第二共享绕组部，所述第一共享绕组部电连接形成第一十字形绕组部，所述第二共享绕组部电连接形成第二十字形绕组部，所述第一十字形绕组部具有一节点和四个端点，所述第二十字形绕组部具有一节点和四个端点；所述第一整流组件、第二整流组件、第三整流组件、第四整流组件、第五整流组件、第六整流组件、第七整流组件、第八整流组件中的其中四个整流组件分别串联设置于各相邻磁柱之间的所述第一共享绕组部上，该四个整流组件的正极均电连接所述第一十字形绕组部的节点，另四个整流组件分别串联设置于各相邻磁柱之间的第二共享绕组部上，该另四个整流组件的负极均电连接所述第二十字形绕组部的节点。14.如权利要求13所述的电源模块，其特征在于，所述第一十字形绕组部的四个端点和所述第二十字形绕组部的四个端点均与所述第一环形绕组部电连接；所述第一十字形绕组部的节点电连接所述电源模块的负极输出端GND，所述第二十字形绕组部的节点电连接所述电源模块的正极输出端Vo。15.如权利要求14所述的电源模块，其特征在于，所述第一盖板或者所述第二盖板的中央设置有窗口，与所述第一十字形绕组部和所述第二十字形绕组部的节点电连接的引出导线自所述窗口引出。16.如权利要求13所述的电源模块，其特征在于，所述绕组还包括第二环形绕组部，所述第二环形绕组部环绕所述第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱和第四磁柱；所述第一十字形绕组部的四个端点与所述第一环形绕组部电连接，所述第二十字形绕组部的四个端点与所述第二环形绕组部电连接；所述第一十字形绕组部的节点与所述第二十字形绕组部的节点电连接；所述第一环形绕组部电连...
【专利技术属性】
技术研发人员：季鹏凯，程伊炳，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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